Гелевое отопление дома
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Гелевое отопление дома

Гелиосистемы для отопления: выбор и установка

Отопление при помощи Солнца – давняя мечта человечества, периодически страдающего то от избытка солнечной энергии, то от ее недостатка. Гелиосистемы – попытка реализовать это желание на бытовом уровне.

Что такое гелиосистема

В общем случае это устройство, которое позволяет преобразовать солнечную энергию в другой вид энергии. По этому признаку системы классифицируются на два вида.

  • Система для теплообеспечения – установка, реализующая технологию солнечного коллектора. Конструкция преобразует световую энергию в тепловую, которая используется для обогрева и организации снабжения горячей водой.
  • Системы для энергообеспечения – типичный представитель – солнечная батарея, то есть совокупность полупроводников, преобразующих солнечную энергию в электрическую.

Второй вид более универсален, но как указывается в отзывах, альтернативные источники энергии предпочтительнее использовать для отопления, так как последние требуют меньшей мощности.

Гелиосистема для теплобеспечения состоит из солнечного коллектора, бака-аккумулятора, теплоприемника и собственно системы отопления. Передачу тепла обеспечивает движение незамерзающего теплоносителя.

Коллекторы могут быть двух видов.

  • Плоские – панели из абсорбирующего вещества, защищенного солярным стеклом и располагающегося на термоизоляционном слое. Незамерзающая жидкость – антифриз, циркулирует по полиэтиленовым или медным трубкам по коллектору, нагреваясь, и передается в бак. На фото – плоский коллектор на крыше.
  • Трубчатый или вакуумный – панель, набранная из трубок. Трубка двойная: внешняя часть прозрачная, внутренняя покрыта абсорбером, между ними находится вакуум. Такой исполнение позволяет сохранить больше энергии – до 95%.

Особенности работы гелиосистемы

Как понятно из схемы устройства, источником энергии в системе является солнце. Отсюда вытекает, что наиболее эффективна гелиосистема летом, когда продолжительность дня и интенсивность солнечного излучения максимальны. В зимнее время эффект устройства имеет минимальное значение.

В силу этой особенности использовать солнечный коллектор в качестве основного источника тепла зимой не рекомендуется. Однако, при небольшой площади здания и высокой степени утепления гелиосистема может поставлять до 30% тепла, тем самым способствуя экономии других отопительных ресурсов.

Увеличить полезность устройства можно, используя его для горячего водоснабжения.

Рабочая площадь

Производительность коллектора зависит от площади его рабочего поля и степени освещения. Площадь определяется на основе летней нагрузки: затраты на горячее водоснабжение, поддержку системы, предотвращающую конденсацию, и так далее. Расчеты можно выполнить своими руками: для этого проще всего воспользоваться онлайн-услугой, указав количество обитателей, уровень потребления горячей воды и угол наклона, под которым возможно разместить панель.

Для отопления в зимний период гелиополе – рабочая площадь аппарата, должно быть в 2– 2,5 раза больше. Более точное значение может установить специалист, учитывающий степень утепления, особенности здания и тому подобное.

Угол наклона

Второй значимый фактор для производительности системы – размещение относительно движения солнца.

  • Сторона света – юг, так как при любых погодных условиях большую часть дня солнце расположено на южной стороне небосвода.
  • Угол наклона – если есть возможность выбирать расположение, то оптимальный угол – 60 градусов. Это положение обеспечивает максимальное попадание солнечных лучей на поверхность в зимнее время. Если выбора нет, то при наклоне менее 30 градусов рекомендуется установить вакуумный коллектор, так как плоский, судя по отзывам специалистов, себя не оправдывает. На фото – вакуумный вариант.

Принцип действия гелиосистемы

Типовая комплектация содержит 5 обязательных компонентов:

  • коллектор – плоский или трубочный;
  • насос для подачи воды;
  • бак-аккумулятор – в нем собирается нагретая вода;
  • контроллер;
  • доводчик – как правило, электрический тэн.

Предлагается два способ установки системы.

  • Аккумуляция – в этом случае нагретая жидкость подается в бак-аккумулятор, нагревает воду, которая при достижении соответствующей температуры, поступает в подающий трубопровод. В зимнее время нагрев воды недостаточен, поэтому бак дополнительные нагревается и с помощью котла или тэнов.
  • Подача в систему отопления – коллектор соединяется водонагревателем, откуда нагретая до нужной температуры вода попадает в бак, а затем в трубопровод. Такой способ соединения более выгоден, когда в системе действует котел отопления, так как в этом случае вода в бак попадает уже теплая, а значит, отопительный котел расходует меньше тепла.

Гелиосистема поддерживает как радиаторную систему обогрева, так и напольную.

Установка гелиосистемы

Производить своими руками монтаж возможно только при наличии нужного опыта. Как правило, самостоятельно выполняются работы по размещению системы на баню или душевые. Коллекторы наиболее удобно располагать на крыше – лучше инсоляция и меньше опасности оказаться в тени объектов, что само по себе представляет и сложность, и опасность для жизни.

  • Аппараты размещаются на крыше здания: плоские укладываются на ее поверхности, трубчатые рекомендованы установить на опоры. Дело в том, что снег на плоских аппаратах не задерживается, в то время как с вакуумных его нужно будет очищать.
  • Бак-аккумулятор, насос и теплообменник рекомендуется установить как можно ниже, соблюдая те же условия для естественной циркуляции, что и в обычной водяной системе отопления. Если предполагается установить насос, то расположение коллектора не имеет особого значения.
  • В качестве теплоносителя рекомендуется использовать антифриз, так как зимой угроза замерзания воды сведет на нет все преимущества солнечного обогрева.

На видео демонстрируется установка коллектора своими руками.

Стоит ли устанавливать гелиосистемы для отопления: обзор технологий и полезные рекомендации

Энергосберегающие технологии не стоят на месте – с каждым годом на рынке появляется все больше и больше предложений по продаже и установке тех или иных экономичных систем обогрева дома. Пожалуй, одно из самых необычных и привлекательных предложений – это гелиоотопление.

В этой статье мы рассмотрим, что это вообще такое, а также разберемся в особенностях данной технологии. Кроме того коснемся и некоторых нюансов установки.

Что представляет собой гелиосистема

Если вкратце, то суть такой системы в том, что она преобразует солнечную энергию в другие типы энергии. Гелиосистемы на данный момент применяются для получения либо тепловой, либо электрической мощности.

Основной компонент тут – это солнечный коллектор. Главное отличие изделия от солнечной батареи заключается в том, что последняя является «поставщиком» непосредственно электричества. А коллектор же выполняет нагрев теплоносителя.

То есть устройство накапливает солнечное тепло, которое переносится видимым переносимым светом и инфракрасным излучением, и затем как бы «передает» все накопленное тепло в воду системы отопления и горячего водоснабжения.

Отсюда вытекают основные сферы применения коллекторов:

  1. Отопление и поставка горячей воды в коттеджах, домах и дачах.
  2. Подогрев воды в бассейнах.
  3. Нагрев теплоносителя в системах водяных теплых полов.
  4. Дополнительный элемент отопления в крупных промышленных зданиях и административных учреждениях.

Теперь начнем более подробный обзор.

Принцип работы конструкции

Коллектор стандартного типа представляет собой квадратную или прямоугольную панель, под которой располагается пластина – «поглотитель» тепла. Внутри пластины проходит жидкость-теплоноситель, которая после нагрева переходит в специальный накопительный бак, где уже и собирается основное количество горячей воды.

Обратите внимание! Накопительную емкость нужно постараться утеплить максимально эффективно, чтобы вода остывала как можно медленнее. Если это будет обычная сталь безо всяких изоляционных прослоек, то вода остынет буквально за ночь в летнее время и за пару часов в зимний период.

Принцип тут довольно простой – чем больше площадь поверхности конструкции, тем большее количество тепла способна создать система. По сути, тут действует принцип теплицы – плоскость нагревается и внутри коллектора скапливается огромное количество горячего воздуха.

При этом конструкция имеет очень хорошую, грамотно продуманную теплоизоляцию, благодаря которой накопленное тепло не «уходит» за пределы панели, а гарантированно остается внутри.

Автоматически получается, что гелиосистема для отопления обладает таким важным качеством, как абсолютная экологичность. Ведь тут при нагреве воды не происходит никаких вредных выбросов углекислого газа и токсичных веществ.

Конструкции бывают двух видов:

  1. Активные системы. В них горячая вода подается в бак с помощью специальных электрических насосов.
  2. Пассивные. Тут циркуляция воды происходит естественным способом.

С основными данными закончили, теперь ознакомимся с особенностями системы.

Преимущества и недостатки

Лучше всего разобрать все в сравнительной таблице.

Плюсы гелиосистем: Минусы:
Высокий уровень экономичности – при правильной установке и расчете, снижение затрат на обогрев дома может достигать 30-50%.Все зависит от того насколько верно рассчитана мощность оборудования и насколько хорошо утеплен дом. Что же касается горячего водоснабжения, то тут можно достигнуть и планки в 90-95%. Существует прямая зависимость от погоды и силы солнечного света. Естественно, что в пасмурную погоду гелиосистема будет нагревать воду довольно медленно.Кроме того есть и такой негативный фактор, как сезонная зависимость – в большинстве регионов в зимний период не очень-то и солнечно.
Долгий срок службы, который обычно составляет не менее 25 лет! Инструкция монтажа хоть и довольно проста, но самостоятельно такой сборкой лучше не заниматься. Во-первых, если работы выполняют не продавцы, то срок гарантии автоматически уменьшается, а, во-вторых, тут все-таки требуется определенный опыт и знания.
Во время эксплуатации не требуется постоянного контроля, по сути, можно месяцами не проверять ничего. Система не везде может эффективно работать. Например, если ваша квартира выходит на северную или теневую сторону, то устанавливать коллектор бессмысленно, потому что подогрев в такой ситуации будет очень слабый.

Ну и, конечно, нельзя не отметить главную особенность коллекторов – цена систем такого типа довольно высокая и без «прицела» на долгие годы или на большие объемы горячей воды – их покупать нецелесообразно.

То есть если в доме вы проживете несколько лет, то дешевле будет переплачивать за другую энергию. А вот если такую покупку делать для приморского пансионата, например, или для дома, где вы живете постоянно, то это решение однозначно выгодное.

Теперь стоит коснуться одного важного момента.

Виды гелиосистем

На рынке вы можете встретить две модели коллекторов – плоские и вакуумные, и этот нюанс может стать затруднением, потому что продавцы-консультанты далеко не всегда могут объяснить толково и доступно в чем тут разница. Кроме того иногда перед работниками магазина может стоять задача склонять покупателя в сторону какого-то одного варианта, который, кстати, не всегда является оптимальным.

Читать еще:  Недостаточное давление в системе отопления

Мы расскажем о том, чем отличается одна гелиосистема от другой, чтобы максимально облегчить вам процесс выбора.

Начнем обзор этого момента.

Вакуумные коллекторы

Конструкция такого типа устроена по принципу термоса – трубки с теплоносителем вставлены в трубки большего диаметра и получается, что между ними создается вакуумная прослойка, которая служит теплоизоляционным слоем. В принципе считается, что такая прослойка позволяет сохранять около 95% накопленного тепла.

Обратите внимание на то, что теплоносителем в таких системах может служить не только вода, но и также практически любой антифриз. Это свойство позволяет максимально обезопасить трубы или радиаторы от разрыва в зимний период в случае аварийной остановки системы.

Изделие вакуумного типа обладает такими положительными качествами:

  1. Ремонтопригодность. Поскольку прибор состоит из трубочек, то при поломке одной из них – ее легко можно заменить на другую. При этом, как вы понимаете, замена трубочки по стоимости гораздо ниже обойдется, чем замена прибора целиком.
  1. Способность нагревать воду до температуры кипения.

Что же касается недостатков, то можно выделить такие особенности:

  1. Трубочки довольно хрупкие, поэтому панель боится механических ударов и нагрузок. Даже при небольшой трещине на стеклянной поверхности – поврежденный элемент коллектора мгновенно теряет свои теплосберегающие свойства.
  2. Ухаживать за вакуумным изделием трудно, так как очистить каждую трубочку от снега, пыли или грязи довольно проблематично. Во-первых, к месту установки еще нужно добраться, а, во-вторых, если накопителей много, то протереть все трубочки – та еще работа.

И рассмотрим второй тип нагревателей.

Плоские панели

По сути, данные изделия представляют собой тонкие короба из металла, которые закрыты либо стеклянной, либо пластиковой крышками. А вот уже внутри такого короба и располагаются все те же трубочки с теплоносителем. Короба имеют довольно хороший уровень теплоизоляции и трубочки внутри них могут быть сделаны из матового или прозрачного стекла.

Совет: эффективнее всего использовать варианты с матовым стеклом, в котором уровень содержания железа не очень высокий. Такие решения стоят немного дороже, но зато этот материал пропускает солнечное излучение практически на все 100%. То есть нагрев теплоносителя будет осуществляться быстрее.

Плоские изделия труднее и дороже ремонтировать своими руками за счет того, что при выходе устройства из строя – заменить придется всю панель. Но зато за счет наличия защитной крышки и короба – стойкость к механическим повреждениям тут довольно высокая.

Ну и уход – согласитесь, плоскую большую поверхность гораздо легче протереть, чем массу трубочек.

В принципе, если говорить о том, какой вариант лучше, то универсального ответа тут нет. Ориентироваться нужно на бюджет и особенности задачи. Если требуется решение, в котором температуру воды требуется повышать всего лишь на 20-40 градусов выше от показателей окружающей среды, то оптимально подойдет плоский коллектор.

Ну а если нужна максимально горячая вода и нет опасности механических повреждений, то лучше взять вакуумный аналог.

В целом же стоит помнить, что основное назначение гелиосистем – это совместная работа, в комплексе с другим теплогенератором. То есть гелиосистема для отопления первично нагревает теплоноситель, когда мощность солнечного света позволяет это сделать, а газовый или электрический котел отопления при необходимости доводят жидкость до более высокой температуры.

Вот только в такой «связке» данная технология будет выгодной и эффективной. Безусловно, можно попытаться сделать абсолютно автономное солнечное отопление и горячее водоснабжение – и это реально, вот только затраты будут очень большими.

Ведь в нашей стране изменчивые погодные условия, а значит, придется устанавливать большое количество панелей и при этом в регионах с очень суровым климатом все равно придется использовать дополнительные котлы для подстраховки.

Теперь коснемся еще одного момента.

Рекомендации по установке

В этом списке мы перечислим те моменты, к которым монтажники должны подойти со всей ответственностью.

Итак, важны такие нюансы:

  1. Площадь гелиополя. То есть позаботьтесь проверить, достаточное ли количество панелей вы приобрели. Также часто случается так, что магазин в погоне за прибылью продает слишком большое количество изделий.
  2. Угол наклона коллекторов.
  1. Объем накопительного бака.

Во всех случаях самым лучшим решением будет взять консультацию у независимого специалиста и уже с этими расчетами идти в магазин.

На этом наш обзор завершен, и можно перейти к итогам.

Вывод

Мы с вами рассмотрели, что такое гелиосистема для отопления, разобрались в том, какие они бывают, а также вкратце коснулись и тех важных моментов, которые нужно учитывать при установке.

Надеемся, что информация вам пригодится в деле, и вы сможете приобрести по-настоящему подходящую систему и проследить за тем, чтобы ее установили правильно. Если же сведений показалось недостаточно, то обратите свое внимание на дополнительное видео в конце данной статьи.

Гелиосистемы для ГВС и отопления дома

СЕЗОННАЯ РАСПРОДАЖА СОЛНЕЧНЫХ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ:

Акция действует пока товар есть в наличии. Количество товара ограничено.

БЕЗНАПОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ SD-G2-12

12 вакуумных трубок, объем 120 л

РОЗНИЧНАЯ СТОИМОСТЬ: 20 600 руб.

СТОИМОСТЬ ПО АКЦИИ: 15 999 руб.

БЕЗНАПОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ SD-G2-15

15 вакуумных трубок, объем 150 л

РОЗНИЧНАЯ СТОИМОСТЬ: 24 000 руб.

СТОИМОСТЬ ПО АКЦИИ: 19 999 руб.

БЕЗНАПОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ SD-S2-15

15 вакуумных трубок, объем 150 л, нержавейка

РОЗНИЧНАЯ СТОИМОСТЬ: 26 000 руб.

СТОИМОСТЬ ПО АКЦИИ: 24 999 руб.

Предлагаемые нами гелиосистемы — это солнечные коллекторы для нагрева воды и отопления жилых помещений. Применяются для автономного теплоснабжения частных домов, загородных коттеджей и дач.

Сезонные водонагреватели без давления, бак из окрашенной стали

Самое доступное решение для сезонного горячего водоснабжения от солнца

АКЦИЯ от 15 999 руб.

Сезонные водонагреватели без давления, бак из нержавеющей стали

Самое доступное решение для сезонного горячего водоснабжения от солнца

АКЦИЯ 24 999 руб.

Cезонные водонагреватели без давления, с системой автонаполнения

Доступное энергонезависимое решение для сезонного горячего водоснабжения от солнца

Всесезонные водонагреватели для систем под давлением, бак из окрашенной стали

Эффективное решение для круглогодичного горячего водоснабжения

Всесезонные водонагреватели для систем под давлением, бак из нержавеющей стали

Эффективное решение для круглогодичного горячего водоснабжения

Солнечные вакуумные коллекторы Heat Pipe 14 мм (“Стандарт”)

Доступное и эффективное решение для Вашей гелиосистемы

Солнечные вакуумные коллекторы Heat Pipe 24 мм (“Премиум”)

Повышенная эффективность для Вашей гелиосистемы

Вакуумные безнапорные солнечные коллекторы

Оптимальные решения для крупных гелиосистем и подогрева бассейнов

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов HeatPipe 14 мм “стандарт”, бак с 1-м теплообменником

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов HeatPipe 14 мм “стандарт”, бак с 2-мя теплообменниками

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов HeatPipe 24 мм “премиум”, бак с 1-м теплообменником

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов HeatPipe 24 мм “премиум”, бак с 2-мя теплообменниками

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Уникальный австрийский плоский вакуумный коллектор CPC collector

Уникальная конструкция для непревзойденной эффективности и надежности

Плоские австрийские солнечные коллекторы Sunny line

Эффективность и качество для Вашей гелиосистемы

Плоский австрийский солнечный коллектор SUN eco

Доступное, качественное, эффективное решение для гелиосистем

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов CPC collector , бак Plug-In с 2-мя теплообменниками

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов SUNNY line , бак Plug-In с 2-мя теплообменниками

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов SUN eco , бак Plug-In с 2-мя теплообменниками

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов CPC collector , бак ECOLINE с 1-м теплообменником

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов Sunny line , бак ECOLINE с 1-м теплообменником

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов Sun eco , бак ECOLINE с 1-м теплообменником

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов CPC collector , бак ECOLINE с 2-мя теплообменниками

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов Sunny line , бак ECOLINE с 2-мя теплообменниками

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Cплит-системы на базе вакуумных коллекторов Sun eco , бак ECOLINE с 2-мя теплообменником

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Сплит системы на базе плоских вакуумных коллекторов CPC, бак HYKO с 1-м теплообменником и ГВС

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Сплит системы на базе плоских коллекторов SUNNY line , бак HYKO с 1-м теплообменником и ГВС

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Сплит системы на базе плоских вакуумных коллекторов SUN eco , бак HYKO с 1-м теплообменником и ГВС

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Сплит системы на базе плоских вакуумных коллекторов CPC, бак HYKO с 2-мя теплообменниками и ГВС

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Сплит системы на базе австрийских плоских коллекторов SUNNY line , бак HYKO с 2-мя теплообменниками и ГВС

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Сплит системы на базе австрийских плоских коллекторов SUN eco , бак HYKO с 2-мя теплообменниками и ГВС

Готовые решения для горячего водоснабжения и помощи отопительной системе

Основная функция гелиоколлекторов — подогрев воды или теплоносителя посредством поглощения солнечной энергии. Мы предлагаем купить комплекты оборудования от производителей из Китая, Австрии и других стран мира.

Особенности и ассортимент реализуемых гелиосистем

На выбор клиентам представлено современное оборудование, рассчитанное как на сезонную, так и круглогодичную эксплуатацию. В зависимости от модели водонагревателя подача жидкости осуществляется:

Лидирующую товарную позицию в нашем каталоге занимает продукция брендов SOLARFOCUS и SVETOVIT. Большой ассортимент оборудования позволяет подобрать подходящую по стоимости гелиосистему как для сезонного или круглогодичного подогрева воды на даче, так и отопления дома любой площади.

Читать еще:  Газовый котел для бани и отопления

Для второго случая можно порекомендовать сплит-системы марки SOLARFOCUS с вакуумными или плоскими коллекторами следующих серий:

  • CPC collector ;
  • SUNNY line ;
  • SUN eco и др.

Такое оборудование вполне подойдет для поддержки системы отопления, горячего водоснабжения или подогрева содержимого бассейна.

Уточнить цену и согласовать вопросы монтажа гелиосистемы после ее покупки можно по телефону в Москве +7 (499) 653-54-45.

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.

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)

Гелиосистемы для отопления дома своими руками

Энергетические потребности населения земли постоянно растут.

Эффективным источником энергии и тепла для загородного и дачного дома, особенно для тех, в непосредственной близости от которых инженерные коммуникации отсутствуют, может быть солнечное тепло. Немаловажно и то, что солнечная энергия не только не иссякает, но и не требует оплаты. Для солнечной энергетики введен специальный термин — гелиоэнергетика, Спектр гелиоустановок применения весьма широк. Это нагревание и охлаждение воды в том числе для целей отопления и кондиционирования, опреснение воды, выработка электрической энергии (для этого гелиосистемы снабжаются фотоэлементами) и пр.

Сейчас в мировом масштабе эксплуатируются 160 млн м 2 солнечных коллекторов, из них по 10 млн м 2 приходится на Китай и США, 8 млн м 2 — на Японию, 6,2 млн м 2 — на Германию и т. д. Достаточно сказать, что в Европе к 2020 г. планируется 70 % жилого фонда перевести на солнечную энергию. В нашей же стране картина не столь радужная, скорее удручающая. В России площадь водонагревательных установок, функционирующих на основе солнечной энергии, составляет лишь 20 000 м 2 ! Может быть, нам не интересны экологически чистые источники энергии? Или у нас неисчерпаемые запасы углеводородов? Наверное, это тоже имеет место быть, хотя не исключаются и другие причины, в частности различного рода заблуждения о гелиотехнике.

К разряду мифов следует отнести мнение о том, что на тех широтах, на которых лежит наше отечество, мало солнца и поэтому гелиосистемы вряд ли смогут быть эффективными. По количеству солнечной энергии Московская область ничем не отличается от Германии, однако там ее используют, а у нас нет, хотя есть технологии.

Читать еще:  Какую незамерзайку залить в систему отопления

Высокая стоимость гелиосистем — еще одно препятствие на пути повсеместного их распространения. Но так было в период их первого появления. В настоящее время очевидной становится тенденция к повышению мощности установок при одновременном уменьшении их цены. Сейчас затраты на приобретение и монтаж гелиосистем сопоставим с теми, которые требуются для устройства традиционных отопительных систем. Однако экономия, которая при этом обеспечивается, значительная. Имеющиеся данные показывают, что 1 м 2 гелиоколлектора в среднем за год вырабатывает 600-800 кВт/ч (максимальный показатель — 1050 кВт/ч), что покрывает 40-60 % нужд индивидуальных потребителей в тепле; снижает расход органического топлива (1 м 2 дает экономию в 100 кг, а 30 м 2 — 7,8 т угля) и выброс углекислого газа.

Бытует и такой взгляд: гелиосистема — это сложное устройство, доступное для понимания лишь единицам. Чтобы опровергнуть этот миф, достаточно разобраться в том, как устроена и как работает гелиосистема.

Ее главным элементом является солнечный коллектор, или гелиоколлектор.

Главная деталь плоского гелиоколлектора — медная или алюминиевая прямоугольная пластина (абсорбер), обработанная с лицевой стороны по особой технологии. Она покрыта чернением, благодаря чему имеет способность поглощать требуемый спектр солнечного излучения, причем эта поверхность всегда бывает только матовой.

Если камин сложен на верхнем этаже, то надо позаботиться о защите деревянного междуэтажного перекрытия от высоких температур. Удачным представляется решение устроить под основанием камина полости, в которой будет циркулировать воздух.

К обратной стороне пластины посредством сварки или высокотемпературной пайки (это необходимо для того, чтобы контакт пластины и трубок был максимально надежным по всей площади коллектора) прикреплены медные трубки, по которым циркулирует теплоноситель (вода или антифриз) и транспортирует тепло. Пластина помещена в теплоизолированный термостойкой минеральной шерстью корпус, защищенный закаленным стеклом толщиной 3 мм с пониженным содержанием металлов, которое, с одной стороны, препятствует повреждению конструкции градом, мелкими камешками и др., пропускает соответствующие спектры солнечного излучения, а с другой — не позволяет отраженной части спектра вернуться наружу. Пространство между стеклом и абсорбером заполнено инертным газом, что снижает теплопотери. Для отвода и подведения теплоносителя предназначено несколько патрубков. Температура воды, нагреваемой коллектором, может доходить до 200 °С.

Вакуумный гелиоколлектор представляет собой систему вакуумных трубок, в которых происходит процесс преобразования солнечной энергии в тепловую. Материалом для трубок служит высокопрочное стекло. Конструктивно они состоят из трубок диаметром 47 мм, которые помещены в трубки диаметром 58 мм. Они спаяны, между ним создан вакуум, т. е. откачан воздух, вследствие чего теплопотери практически сведены к нулю. Таким образом, фактически вакуумный коллектор — это своеобразный термос. На поверхность внутренней трубки посредством двенадцатиступенчатой технологии напыления нанесено абсорбционное покрытие, благодаря чему происходят поглощение солнечной энергии и постепенное нагревание боросиликатного стекла. Эффективность такого устройства доходит до 97 %, а с учетом низкого коэффициента отражения солнечного излучения температура внутри колбы достигает 380 °С.

Вакуумный гелиоколлектор работает эффективно независимо от температуры окружающего воздуха и даже тогда, когда солнце скрыто облаками (даже при минусовых температурах вода нагревается до температуры кипения). Неслучайно выбрана именно цилиндрическая форма трубок — за счет этого солнечные лучи на протяжении всего светового дня освещают поверхность, одинаковую по площади, т. е. такую конструкцию можно рассматривать как систему пассивного слежения за светилом, благодаря которой коллектор функционирует весь день с максимальной производительностью. Кроме того, на трубках не скапливается грязь, они омываются дождем и успешно противостоят даже граду размером до 25 мм.

Принцип работы тепловые трубки (термотрубки) с низкой теплоемкостью состоит в следующем: в закрытых трубках, выполненных из меди, находится жидкость (неорганическая и нетоксичная), которая при повышении температуры легко закипает (это возможно даже при температуре -30 °С, так как в трубке вакуум), переходит в газообразное состояние на конденсаторе, — на наконечнике тепловой трубки, нагревает теплоноситель, затем конденсируется на холодном конце, стекает вниз, и цикл возобновляется.

Таким образом, плоские коллекторы имеют более простую конструкцию, поэтому стоят дешевле и в нынешнем виде их эффективность достигла максимума возможного.

Вакуумные агрегаты более сложно устроены, стоят дороже, но обладают высоким КПД, особенно в зимнее время года (при отрицательных температурах вакуумные гелиоколлекторы вне конкуренции — они функционируют и при -35 °С, ведь вакуум — отличный теплоизолятор) и когда пасмурно, поскольку вакуумные трубы поглощают энергию инфракрасных лучей, для которых тучи не являются препятствием.

Трубы в вакуумном коллекторе расположены параллельно, ориентированы с севера на юг, благодаря чему весь день они оказываются в зоне солнечного излучения, и в зависимости от географической широты должны стоять под определенным утлом.

Гелиоколлектор практически не требует обслуживания. Если возникает необходимость замены отдельной трубки, для этого не требуется останавливать работу всего устройства. Кроме того, количество трубок можно изменять — увеличивать, если возникает дефицит тепла, или уменьшать, если наблюдается его избыток.

О состоянии вакуума в трубках свидетельствует слой чистого бария, которым покрыт нижний конец трубки. Если вакуум исчезает, серебристый бариевый слой превращается в белый. Благодаря такому визуальному индикатору легко определяют целостность трубы.

Удельный объем водонагревателя на 1 м 2 площади гелиополя должен составлять 50-70 и 70-90 л для плоского и ваккумного гелиоколлектора соответственно, чтобы летом в случае короткого периода плохой погоды покрыть потребности системы горячего водоснабжения.

Плюсы и минусы гелиоколлекторов

Вакуумный гелиоколлектор

плюсы минусы
Низкие теплопотери Достаточно высокая первоначальная стоимость
Эффективная работа при отрицательных температурах Угол наклона устройства должен быть, как минимум, 20°
Способность выдавать высокие температуры
Продолжительная работа на протяжении суток
Простота и удобство монтажа
Незначительная парусность
Оптимальное соотношение цены и производительности
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector