Нагрев воды от солнца: общая информация о существующих технологиях

Характеристика вакуумного солнечного коллектора для отопления дома зимой

Вакуумный солнечный коллектор является довольно сложным устройством. Главный рабочий элемент представлен дорогостоящей светопоглощающей колбой с прозрачной поверхностью, в которой располагается трубка. В основу работы положен принцип термоса. Вакуумная колба пропускает солнечный свет во внутреннюю трубку, где отсутствует воздух, что позволяет сохранить до 95% тепла.

Нижнюю часть внутренней вакуумной трубки для солнечного коллектора занимает антифриз, который переходит в газообразное состояние при нагревании. В верхней ее части выполняется передача тепла коллектору с теплоносителем. Антифриз при этом охлаждается и конденсирует, возвращаясь в первоначальное состояние.

Вакуумный солнечный коллектор – сложное устройство, поэтому стоит он довольно дорого

Вакуумный солнечный коллектор характеризуется высоким значением КПД при плохой освещенности и температуре ниже -37 °С. Он был специально разработан для северных широт и может функционировать при отсутствии прямого солнечного излучения. Для эффективной работы конструкция нуждается в постоянном уходе, который заключается в очищении ее поверхности от загрязнения.

Главным недостатком является высокая стоимость конструкции. При выходе из строя хотя бы одной трубки ремонт будет проблематичным, поскольку все изделия смонтированы последовательно.

Подогрев электронагревателем

Электрические проточные нагреватели содержат встроенные ТЭНы. Их делают из металла или антикоррозийного сплава. Вода, проходя через них, нагревается с каждым разом все больше. Корпус производят из пластика, нержавеющей стали или титана. Работает от сети. Модели отличаются мощностью.

Схема установки электрического подогрева

Приборы этого типа имеют максимальную мощность в 18 кВт. Они способны нагреть до 36 кубических метров жидкости.

Лидеры продаж

Intex – компания, выпускающая бассейны и аксессуары к ним. Водонагреватели подходят для надувных водоемов. 

Для регулировки температуры нагрева встроен термостат с ручным управлением

Bestway – вторая по популярности компания. Устройство за час производит подогрев воды на даче в бассейне на 1,5оС. Техника маломощная, предназначена для небольших объемов. Купить можно модели со встроенным термостатом или без него.

Электрический нагреватель воды Bestway

Pahlen – проточный водонагреватель с мощностью до 18 кВт. Для агрегатов выше 3 кВт требуется подключение к электросети с напряжением 380 Вольт.

В комплектацию входят реле и термостат. Регулировать воду в бассейне на даче не нужно. Это происходит автоматически. Есть система защиты от перегрева. Максимальный нагрев до 40оС.

Pahlen для нагрева воды

Типы систем

Существует два основных вида – активные и пассивные. Последние устанавливаются вместе с баком, аккумулирующим тепло (их используют только в теплое время, так как вода в баке не защищена от замерзания). Активная система часто получает роль преобладающего источника горячей воды летом и вспомогательного – в зимний период. В этом случае теплообменник размещают в помещении, а в контуре коллектора применяют незамерзающую жидкость.

Читайте: Экономьте правильно: солнечные коллекторы.

Активные гелионагревающие системы имеют более сложное устройство, чем пассивные. Помимо самого коллектора необходим расширительный бак и бак, аккумулирующий тепло, контроллер и циркуляционный насос.

Конструкции солнечного водонагревателя

Теперь, когда понятна идея солнечного водонагревателя, попробуем сконструировать своими руками. Бак грузовика не нуждается в доработке. Черный, сверху горлышко для наполнения водой, снизу – чаще выходное отверстие. Остается водрузить на душевую, заполнить водой, подождать Солнце, делающего работу. Разумеется, утром вода будет прохладная, после полудня можно мыться. Достоинство устройства в простоте. Придется очистить бак от бензина и масла, чтобы не облысеть. Купить солнечный водонагреватель заводского типа не каждому по карману.

Необходимо залить бак горячей водой, моющим средством, дать отстояться, слить. Повторить процесс, полоскать чистой водой, добиваясь кристальной чистоту стока. Большая часть ерунды из бака удалится. В дальнейшем можно поставить агрегат на недельку на солнце, воду слить, не мыться. После процедуры бак можно использовать для душа.

Что касается вопроса, где взять, сегодня электронные доски объявлений полны предложениями продать бэушную емкость. Современные чаще из алюминия, старые попадаются стальные. Цена вопроса 2000 рублей. Считаем использование сложных конструкций нецелесообразным. Если завалялись стальные (не чугунные) радиаторы наподобие показанного рисунком, попробуйте собрать стоящее приспособление, только на летний период. Не будем использовать стекла или бензобаки, понадобятся черная краска, трубы. Полагаем, конструкция должна содержать емкость для горячей воды, расположенную в доме, достаточно большого объема.

Понадобится проточный насос небольшой мощности с посадочными размерами на стандартный трубопровод. Предлагаем самодельные солнечные водонагреватели делать по образу и подобию заводских. Положим на скат крыши последовательно соединенные радиаторы числом не менее трех, покрашенные черным цветом.

Трубы самодельного солнечного водонагревателя окрашиваем аналогично. Домашний бак утепляем жидкой резиной. Пенополиуретан забудьте, другой напыляемой термоизоляции в голову не приходит. В баке самодельного солнечного водонагревателя четыре отверстия:

Три в верхней части:

1. Забора воды.
2. Пополнения запаса воды.
3. Выхода на батареи.

Внизу горячая вода из батарей будет входить в бак.

Конвекционные потоки в баке примут естественный характер. Теплая вода заходит снизу, начинает подниматься вверх. Необходимо установить напротив входа горизонтальную пластину-отражатель, воспрепятствующую образованию вертикального течения над входом. Проточный насос устанавливаем на вытяжку возле соответствующего верхнего отверстия. Скат крыши для расположения радиаторов самодельного солнечного водонагревателя выбираем южный. Это может быть и горизонтальная кровля. Снизу радиаторы отделываем отражающей изоляцией наподобие Пенофол. Красить черной краской можно только солнечную сторону.

Конструкция готова. Нецелесообразно закрывать сборку стеклом, желательно оградить от ветра. Будет получен выигрыш. Пойдут населению солнечные водонагреватели для дачи. Ночью насос выключим, на зиму конструкцию с крыши демонтируем. Заводские солнечные водонагреватели для отопления дадут сто очков форы эффективностью, мы задавим ценой. Дешевый заводской коллектор стоит 15000 рублей. Хочется деньги потратить – за солидную сумму присмотрим и тепловой насос для отопления.

Водонагреватели на солнечных батареях оставим Германии, подобным странам. В Европе существует программа государственной поддержки энергосберегающих технологий, электричество можно обратно в сеть закачивать (без шуток). Солнечный водонагреватель для бассейна соберем по рассмотренной технологии. Радиаторы допускается разложить на помосте, баком будет искусственный водоем, не забудьте продезинфицировать воду. Неплохо использовать зеркала, устланные алюминиевой фольгой. Можно наклеивать пленку на тонкие фанерные щиты, собирать энергию в нужное место. Получится дешево, сердито. Появится защита против ветра, нагрев радиаторов пойдет быстрее. Место установки – севернее коллекторов.

Теперь читатели знают, как сделать солнечный водонагреватель.

Топливные

Топливные водонагреватели целесообразно устанавливать для стационарных бассейнов с большим объемом.

Нагрев воды осуществляется за счет сжигания какого-либо вида топлива. Это может быть газ, уголь, дрова или нефтяное топливо.

Топливные нагреватели имеют два важных нюанса, выполнение которых обязательно. Во-первых, в их систему обязательно должен быть включен циркуляционный насос. Во-вторых, при пользовании этим типом нагревателя необходимо принять меры к соблюдению и выполнению требований противопожарной безопасности.

Самым простым из топливных нагревателей будет дровяной водонагреватель. Его легко сделать своими руками. Из металлической трубы подходящего диаметра нужно изготовить змеевик. Обязательно предусмотреть, чтобы концы змеевика были длинными. В этом случае шланги, надетые на них, не будут обгорать.

Осталось внутрь змеевика заложить дрова, поджечь их и ждать, когда нагреется вода в бассейне.

Насос будет перекачивать холодную воду из бассейна через импровизированный подогреватель, где она будет нагреваться, и уже теплую закачивать в бассейн.

При пользовании дровяным водонагревателем необходимо строго соблюдать меры противопожарной безопасности.

Для тех кто не хочет самостоятельно гнуть трубу, есть уже готовые печи с змеевиком производства «TERMOPOOL». Эти печи кстати сделаны из нержавеющей стали, что в разы увеличивает их срок службы и они имеют большую мощность до 55 кВт. Наличие экрана и крышки исключает открытый огонь. В отличии от электрических или газовых нагревателей, эти печи очень экономичны в использовании, а при наличии леса и соответственно бесплатных дров стоимость эксплуатации сводится к нулю.

Кстати, бесплатные дрова можно забрать в многочисленных фирмах по продаже деревянных паллет. У них остается много обрезков и сломанных паллет которые они с удовольствием отдают совершенно бесплатно!

Как подобрать солнечный коллектор?

Если выбрать систему правильно, она будет служить долго и эффективно. На этапе подбора учитывайте следующие факторы:

• место установки – ее можно встроить в крышу или разместить поверх, главное, чтобы направление уклона было юго-западное или южное;
• суточный объем затрат горячей воды – чем он выше, тем больше должна быть площадь прибора;
• время эксплуатации – круглый год или в теплое время года;
• требования к устройству – оно будет отвечать исключительно за нагрев воды или еще за отопление.

Читайте: Выбор схемы подключения солнечного коллектора.

Солнечный коллектор

Обратившись к специалистам и озвучив вышеперечисленные критерии, вы получите оптимальный вариант системы.

Отопительные коллекторы, наиболее подходящие для обогрева дома в центральной части России

Развивая тему применения нагревательных коллекторов в зимних условиях, неплохо бы узнать, какой тип отопительного элемента лучше подобрать в конкретном случае и не ошибиться в выборе способа получения тепла зимой.

В условиях пониженных температур прилично выигрывают вакуумные коллекторы

В условиях пониженных температур системе коллекторов, использующих солнечное тепло, требуется ощутимо больше времени утром для поднятия температуры теплопередающего носителя и приведения всей отопительной системы в работоспособное, функциональное состояние по сравнению с весенне-летним сезоном.

Наружные части солнечных коллекторов контактируют с холодной окружающей атмосферой, теряя при этом определенную часть энергии. Плоские коллекторы теряют свои характеристики зимой на довольно серьезном уровне. Здесь прилично выигрывают вакуумные коллекторы, которые за счет своей серьезной теплоизоляции (эту функцию выполняет вакуум), имеют практически ту же эффективность, что и в теплое время года. Неплохо справится со своей задачей и воздушный солнечный коллектор.

Выходит, что для отопления дома в России можно прибегнуть к помощи обоих типов устройств. Для отопления здания конкретной площади будет выгодней применение вакуумного коллектора. Это объясняется той простой причиной, что применяя плоские коллекторы для поддержания той же необходимой мощности, придется установить в два-три раза больше коллекторов. Из этого факта вытекает вопрос экономической целесообразности использования для отопления солнечных коллекторов в холодное время года.

Зимой для снабжения жилища горячей водой для более эффективной работы необходима установка вакуумных коллекторов

В дополнение ко всему необходимо отметить, что зимой для снабжения жилища горячей водой, для более эффективной работы необходима установка системы коллекторов, принцип действия которых основан на вакууме. Этот тип солнечных элементов, использующих вакуумные трубки, и в пасмурную, и в облачную погоду зимой даст необходимое для подогрева воды количество тепла. В отличие от них, установка плоских коллекторов ощутимо хуже справляется с выполнением этой работы. К тому же их принцип работы имеет существенный недостаток – будет дополнительно задействовано резервное устройство горячего водоснабжения.

Что такое

Гелиоустановка — это современный экологичный способ получения и последующего применения тепловой энергии от солнца. Во многих странах установки уже давно используют в частном секторе и промышленных масштабах. Системы подходят для нагрева воды или отопления. Преимущества для владельца:

• Владелец установки бесплатно получает солнечную энергию, которую может потом распределить по дому.
• Процесс получения и преобразования энергии экологичен и не наносит вреда планете.
•  Энергия солнце неиссякаема, поэтому владелец установки всегда может быть уверен в ее получении.
• По сравнению с другими установками альтернативного получения энергии, стоимость коллектора невысокая.

Как и у любой установки, у солнечного коллектора есть и свои минусы —  результат работы зависит от погоды.

В нашей стране использование гелиосистем не так распространено, как в Европе и Америке, по причине низкой эффективности, связанной с погодными условиями. Лидеры по установке гелиоколлекторов сегодня Япония и Китай.

Из чего состоит и как работает солнечный коллектор

Каждый солнечный коллектор включает в себя следующие элементы:

• коллектор для сбора энергии;
•  насосы для циркуляции;
• трубопровод, где происходит циркуляция теплоносителя;
• система управления за установкой;
• теплоноситель;
• бойлер.

Гелиоустановка совместима с водонагревателями и газовыми котлами. Дополнительно монтируют теплосчетчик, который помогает вычислить выработанную энергию и подсчитать реальную экономию киловатт.

1.Солнечный коллектор. 2. Буферный бак. 3. Горячая вода. 4. Холодная вода. 5. Котроллер. 6. Теплообменник. 7. Помпа. 8. Горячий поток. 9. Холодный поток.

Последовательность монтажа гелиосистемы для отопления от солнца

После покупки или изготовления своими руками солнечного коллектора для отопления дома можно приступать к его установке.

Монтаж начинается с установки накопительного бака емкостью 20-40 л. Можно также использовать несколько небольших резервуаров, которые соединены в последовательную цепочку с помощью труб. Бак следует утеплить во избежание быстрой потери тепловой энергии. Накопительная емкость располагается в самой высокой точке. При этом следует учитывать, что при заполнении системы жидкостью конструкция будет иметь значительный вес, что потребует усиления перекрытия в месте ее расположения.

Далее выполняется монтаж своими руками солнечного коллектора для нагрева воды, который располагается на южной стороне здания под углом относительно линии горизонта в 35-45°. Затем система обвязывается трубами, что необходимо для получения замкнутого гидравлического контура. Для этого используются дюймовые или полудюймовые элементы. Детали меньшего диаметра применяются для организации напорной части системы. Трубы должны быть заизолированы, что снизит вероятность тепловых потерь.

Чтобы коллектор качественно работал необходимо правильно произвести сборку и монтаж конструкции

По завершении монтажа выполняется испытание системы. Ее наполнение происходит через патрубок в нижней части коллектора, что исключит вероятность образования воздушных пробок. Теплоноситель поступает в накопительную емкость до достижения оптимального уровня, что регулируется с помощью поплавкового клапана. Нагретая жидкость будет подниматься в аванкамере и поступать в систему отопления. Естественная циркуляция происходит до тех пор, пока не выровняется температура жидкости, поступающей в радиатор, и той, что выходит из коллектора.

При обустройстве гидравлической системы предусматривается установка запорной арматуры, которая препятствует обратной циркуляции теплоносителя в накопитель из коллектора. Такое явление происходит при снижении температуры окружающей среды, что характерно для вечернего или ночного времени суток.

Готовые решения нагрева воды солнцем и их цена

Экономическое обоснование приобретения гелиосистемы зависит от нескольких критериев:

• полной стоимости, включая установку;
• теплоотдачи;
• периода окупаемости;
• срока службы.

Не все гелиосистемы одинаково эффективно работают. При использовании коллекторов, сделанных из дешевых и некачественных материалов можно столкнуться с проблемами во время эксплуатации: недостаточной производительностью и быстрым выходом оборудования из строя. Чтобы не испытать разочарования, следует покупать только проверенное временем оборудование.

Ниже приводятся несколько моделей популярных солнечных водонагревателей, которые, судя по отзывам потребителей, сделаны качественно и считаются лучшим выбором в соотношении стоимость/теплоотдача:

• Atmosfera — на базе украинской компании производителя, изготавливаются вакуумные и панельные коллекторы для всесезонного нагрева ГВС и поддержки систем отопления. Водонагреватели Атмосфера подходят для систем с принудительной циркуляцией, имеют улучшенную теплоизоляцию. В корпусе предусмотрено место для установки регулирующих датчиков. Особенность гелиоколлекторов Atmosfera в высокой производительности в пасмурную погоду и зимнее время года. Приобрести водонагреватель можно начиная от 20 тыс. руб.
• Sidite — китайская компания, наладившая выпуск гелиосистем и всего, что необходимо для их обслуживания и подключения. Выпускаются трубчатые и панельные солнечные водонагреватели. В ассортименте продукции присутствует огромное количество готовых решений для оснащения: коммерческих зданий, бассейнов, хостелов, многоквартирных домов, больниц и др. Водонагреватели Sidite только приобретают популярность среди отечественного потребителя.
• Vaillant auroSTEP plus — гелиоколлекторы с безупречным немецким качеством сборки и такой же традиционной ценой. За систему, достаточную чтобы обеспечить горячей водой семью на 2-3 человека, придется заплатить не меньше 200 тыс. руб. За эти деньги покупателю предоставляется полностью готовая система ГВС Vaillant auroSTEP plus, включая бойлер косвенного нагрева и контроллер.
• SunRain — еще одна модель от китайского производителя. Согласно заявленным техническим характеристикам гелиоколлекторы смогут работать при снижении температуры до –50°С. Допускается горизонтальная и наклонная установка. Водонагреватели способны работать в течение всего года. Подключаются к выносному баку. Стоимость трубчатых гелиоколлекторов SunRain от 40 тыс. руб.
• Viessmann Vitosol — линейка немецкого производителя, основная деятельность которого связана с производством водогрейного оборудования. Главные отличия от аналогичной продукции других изготовителей: безупречное качество сборки, полное соответствие заявленным характеристикам. В Viessmann Vitosol присутствует антивандальная и противоградовая системы. Поверхность стекла самоочищающаяся. Стоимость от 200 тыс. руб.
• ЯSolar — российская компания, выпускающая системы горячего водоснабжения «под ключ». В комплектацию входит: накопительный бак, контроллер, датчики нагрева, насосная станция, воздухоотводчик. Выпускаемые солнечные коллекторы ЯSolar предназначены для подключения в системы с принудительной циркуляцией. Полная стоимость комплекта от 430 тыс. руб.

Заявленный срок службы каждой из представленных моделей 35-50 лет. На первые 15 лет эксплуатации дается гарантия производителя. При всесезонной эксплуатации, в условиях коммерческого применения гелиосистема окупится за несколько лет. Если планируется использовать коллектор только летом, окупаемость наступит через 7-8 лет. Расчет экономической эффективности можно выполнить по следующему графику, показывающему зависимость теплоотдачи от времени года:

Расчет солнечного коллектора для нагрева воды осуществляется по коэффициенту потребления ГВС, используемому в СНиП. Для обеспечения потребности одного человека в горячей воде требуется от 2-4 кВт/час. В технической документации на приобретаемую гелиосистему указывается предполагаемая мощность конвектора, по которой можно узнать подходит ли понравившееся оборудование под конкретные условия эксплуатации.

Перед покупкой желательно изучить отзывы о солнечных коллекторах для нагрева воды. Из можно узнать о некоторых недостатках гелиосистем и их преимуществах, подобрать подходящую модель гелиоколлектора.

Это интересно: Грунтовка для жидких обоев: выкладываем во всех подробностях

Виды солнечных коллекторов

Сегодня на рынке продукции возобновляемой энергетики конкурирует множество производителей как известных во всем мире брендов, так и кустарных производств, преимущественно расположенных на территории Китая. Здесь нет ничего удивительного, ведь сделать солнечный коллектор для нагрева воды возможно собственноручно – главное, обладать знаниями о принципе работы такого устройства, произвести расчет необходимой мощности на выходе, правильно подобрать контроллеры к ним. Как сделать солнечный коллектор, можно разобраться, почерпнув информацию из огромного ее объема, имеющегося в глобальной сети. В зависимости от окружающих природных условий и нужд (зимой или летом, дом или дача). Осуществив расчет обогреваемой площади, можно применять вакуумный солнечный коллектор, который работает по принципу воздушной камеры. Если вы имеете в собственности большой загородный дом, у вас есть баня и бассейн, то в последнем вы можете разогреть воду, используя солнечный коллектор для бассейна.

Вакуумный солнечный коллектор можно использовать для разогрева воды в бассейне

Конструкция этого представителя возобновляемой энергетики довольно проста, можно сделать солнечный коллектор из пивных банок, солнечный коллектор из поликарбоната. Сделать работающий солнечный коллектор своими руками довольно реальная задача для каждого, кто поставил такую цель для себя и сделал расчет на экономию.

Как определиться в выборе между вакуумным и плоским солнечным коллектором

Конечно, сделать самодельный солнечный коллектор или солнечный коллектор из пивных банок, подобрать контроллеры и трубки к ним – довольно интересная задача. Но в этой публикации будут рассмотрены несколько другие варианты решения проблемы. Мы поможем провести расчет и определить, какой вид солнечного коллектора необходим именно в вашем случае, как правильно подобрать контроллеры и трубки. Принимая решение об установке и эксплуатации солнечного коллектора, стоит для себя выяснить основополагающие принципы действия этого устройства. Прибегнув к его помощи, обладатель сможет повысить температуру воды, обогреть здание или свой дачный дом.

Предварительно потратившись финансово, вы в итоге получите энергетическое устройство, которое будет вырабатывать через вакуумные трубки в пассивном режиме экологически чистое тепло. Вы перестанете тратиться на покупку электричества из центральной электрической сети для целей отопления. Внесете свой вклад в общее уменьшение использования ископаемого топлива. Сохраните земные ресурсы, такие как природный газ, нефть, уголь, леса. В результате установки оборудования возобновляемой энергетики, человек вносит свой вклад в поддержание экологического баланса на планете.

Плоские солнечныйе коллекторы на крыше здания

Сравним между собой вакуумные и плоские устройства для нагрева воды

Имея некоторый объем информации в этой области энергетики, вы лучше проведете расчет положительных и отрицательных показателей этих разновидностей коллекторов. Такими знаниями сегодня можно вооружиться, используя наличие большого объема литературы, обратившись за помощью поисковика в интернете. Мы предлагаем сравнить технические характеристики коллекторов.

Выбор солнечного коллектора и его монтаж

Перед домовладельцем, решившим создать солнечное отопление частного дома своими руками, встает задача выбрать наиболее подходящий тип коллектора. Этот вопрос достаточно сложен, но разобраться в нем необходимо.

Открытые коллекторы не подойдут из-за низких возможностей, поэтому о них нет смысла говорить. Обычно выбор производится между трубчатыми и плоскими видами. Первым и самым значимым критерием выбора обычно становится соотношение цены и качества изделий.

Такой подход оправдан, но нельзя не учитывать ремонтопригодность. Так, вакуумные трубки можно менять далеко не во всех видах коллекторов, что делает выбор рискованным. При выходе из строя одной из них у некоторых видов коллекторов придется менять всю панель, что потребует расходов. Вообще, все вакуумные устройства — довольно рискованное приобретение, так как любое механическое воздействие грозит потерей источника тепловой энергии.

Выбрав оптимальный вариант, приступают к монтажу. Для него надо выбрать подходящую площадку, расположенную неподалеку от дома

Это важно, поскольку транспортировка теплоносителя на большие расстояния потребует качественного утепления и установки циркуляционного насоса. Обычно коллекторы устанавливают на крышу, чтобы получить возможность циркуляции самотеком. Единственной проблемой становится расположение скатов относительно положения солнца на небе — иногда приходится устанавливать трекинг-систему для поворота панелей

Это дорого и требует использования гибких трубок, но эффект в результате получается значительно выше.

Сравнительные характеристики некоторых видов солнечных коллекторов

Основной характеристикой любого солнечного коллектора является его производительность. В зависимости от конструктивных особенностей и разности температур определяется КПД системы. при этом стоит учесть, что стоимость плоских коллекторов значительно ниже, чем аналогичный показатель трубчатых систем.

Выбирая солнечный коллектор, следует внимательно изучить параметры, от которых зависит эффективность солнечного водяного отопления и мощность конструкции.

Солнечные коллекторы имеют ряд достаточно важных характеристик:

• По коэффициенту адсорбции можно определить отношение общей и поглощенной энергии солнечного излучения.
• По коэффициенту эмиссии определяется отношение количества переданного тепла и поглощенной энергии.
• Соотношение общей и апертурной площади.
• Коэффициент полезного действия.

Что такое гелиоколлектор?

Это разновидность солнечных коллекторов, предназначенная для нагрева воды. Происходит это благодаря поглощению системой солнечной энергии и преобразовании ее в тепло. Первый подобный водонагреватель появился еще в 1767 году. Швейцарский ботаник Орас Бенедикт де Соссюр создал прибор с мощностью, позволявшей приготовить суп. А вот современный тип обогревателей разработали в50-х гг. в Израиле.

Наиболее эффективный водонагреватель с вакуумным коллектором состоит из двух основных элементов: внутреннего блока или резервуара-теплообменника и солнечных вакуумных коллекторов (наружный блок).

Читайте: Снижение ваших затрат с помощью солнечных коллекторов.

Прибор обеспечивает сбор излучения в любую погоду, не слишком завися от внешней температуры. Даже инфракрасные лучи, проходящие сквозь облака, без проблем поглощаются и преобразуются в энергию.

Резервуар-накопитель служит своеобразной страховкой системы. При недостаточной количестве энергии Солнца внутренний блок может работать на газе, электричестве или дизтопливе.

Как подобрать солнечный коллектор

Газовый или электрический подогреватель нельзя ставить параллельно солнечному (иначе они будут сразу греть воду), а установите его последовательно после гелионагревателя. Только в этом случае традиционный прибор будет лишь догревать воду, нагретую солнцем.

Достоинства и недостатки солнечных коллекторов для нагрева воды

Рассмотрев различные виды коллекторов, можно выделить достоинства и недостатки применения у себя на участке таких систем.

Достоинства:

1. Солнце — это бесплатный и неисчерпаемый источник альтернативной энергии.
2. Гелиосистемы — экологически чистый способ добычи энергии.
3. Экономия может составлять до 100% в теплое врем года.
4. Солнечные коллекторы работают круглый год.
5. Системы коллекторов просты в обслуживании, монтаже.
6. Работа установки не зависит от повышения цен на газ.
7. Срок службы около 30 лет.

Недостатки:

1. Даже недорогие модели коллекторов не каждый может себе купить.
2. Работа гелиосистемы полностью зависит от погоды.
3. При установке нужно правильно рассчитать место монтажа системы и установить ее под правильном углом для правильной работы. Исключить попадания на поглощающую панель тени деревьев и зданий.

Несмотря на недостатки, эффективность работы гелиосистем перевешивает. Многие переходят на альтернативный источник энергии если не полностью, то частично.

Как сделать солнечный водонагреватель в домашних условиях?

Предлагаем вашему вниманию подробную инструкцию по изготовлению солнечного бойлера своими руками. Процесс довольно трудоемкий, но результат того стоит.

Для начала вам необходимо подготовить нужные для работы материалы и инструменты. Вам понадобятся:

• Стекло толщиной 3-4 миллиметра;
• Деревянные рейки 20х30 миллиметров;

• Брус размерами 50х50 миллиметров;
• Доски толщиной 20 миллиметров и шириной 150;
• Полоса жести или крепеж для труб;
• Лист OSB или фанера толщиной 10 миллиметров;
• Металлические уголки;
• Мебельные петли;
• Полоса жести или крепеж для труб;
• Утеплитель с металлизированным покрытием;
• Лист оцинкованной жести;
• Минеральная вата;
• Металлические и медные трубы диаметром 10-15 миллиметров и 50 миллиметров.

• Соединительные хомуты и муфты;
• Герметик;
• Черная краска;
• Резиновый уплотнитель для дверей и окон;
• Аквамаркеры;
• Пластиковая бочка или металлический бак объемом 200-250 литров.

Как только все необходимое для работы было подготовлено, можно приступать непосредственно к изготовлению солнечного водонагревателя. Сам процесс разделен на четыре этапа, далее о которых мы поговорим более подробно.

Этап 1. Изготовление короба

В начале всего процесса нужно сделать корпус для будущего водонагревателя. Делать это следует, исходя из такой последовательности действий:

• Из приготовленных досок соберите короб нужного вам размера.
• Дно корпуса зашейте листом фанеры или OSB.

• По окончании сборки короба все стыки и щели загерметизируйте.
• Внутреннюю часть корпуса оклейте теплоотражателем. Таким образом вы избежите потери тепла.
• Обложите все поверхности слоем минеральной ваты.
• Готовый слой теплоизоляции закройте поверху жестяными листами и все щели обработайте герметиком.
• Внутреннюю поверхность корпуса обработайте черной краской.
• Установите раму для остекления из деревянных рамок. Для этого рейки нарежьте нужными вам размерами и соедините их, используя металлические уголки для этих целей.
• С обеих сторон рамы установите стекло, предварительно обработав одну четвертую реек уплотнительным материалом жидкой консистенции.
• Прикрепите раму к основанию корпуса с помощью мебельных петель.
• На торцы корпуса приклейте полосы резинового уплотнителя.
• Прогрунтуйте и покрасьте все наружные поверхности корпуса водонагревателя.

Вот и все, сборка корпуса завершена. Теперь можно смело переходить к следующему этапу.

Этап 2. Изготовление радиатора

Сделать радиатор для солнечного водонагревателя можно, соблюдая следующий ход действий:

1. Подготовьте два отрезка трубы диаметром 20-25 миллиметров и нужной вам длины.
2. В трубе большим диаметром просверлите отверстия с расстоянием около 10 сантиметров друг от друга.
3. Вставьте отрезки ранее подготовленных труб в отверстия таким образом, чтобы с обратной стороны торцы выходили на 5 миллиметров.
4. Заварите или запаяйте соединения.
5. По диагонали к торцам труб диаметром 50 миллиметров приварите резьбовые изгибы для внешних подключений. Остальные торцы нужно заглушить.
6. Окрасьте радиатор черной термостойкой краской в несколько слоев.

Этап 3. Монтаж коллектора

Непосредственно перед монтажом радиатора в короб вначале нужно наметить места в его стенках, сквозь которые и будут проходить отводы для подсоединения труб подачи и отбора воды. После этого:

1. По этим меткам просверливают отверстия нужного диаметра.
2. Далее устанавливают радиатор в корпус вплотную к днищу и фиксируют его вдоль по всей длине каждого элемента. Делать это следует в 4-5 местах с помощью полосок жести или другого предназначенного для этих целей крепежа.
3. Теперь корпус коллектора накрывают рамой и жестко фиксируют саморезами или уголками.
4. Далее все щели герметизируются.

Финальный этап. Обустройство и подключение солнечного водонагревателя:

• В емкость, которую вы собираетесь использовать в качестве теплоаккумулятора, врежьте резьбовые отводы. Одну точку нужно сделать внизу емкости для подачи холодной воды, а вторую — устроить в верхней части для нагретой жидкости.
• После — емкость необходимо утеплить, используя для этих целей минеральную или каменную вату, а также другой теплоизоляционный материал.

• На 0,5-0,8 метров выше бака монтируется аквакамера в комплекте с поплавковым клапаном для того, чтобы постоянно создавалось постоянное небольшое давление в системе. Кроме того, для монтажа напорного трубопровода от водопровода до аквакамеры следует использовать половину одной трубы.
• После полного наполнения емкости из дренажного отверстия аквакамеры будет литься вода. Далее можно включить подачу воды из водопровода и наполнить бак.

Вот и все, ваш солнечный водонагреватель готов!

Использование гелиоколлекторов в Европе и России

Лидером по использованию солнечных коллекторов в Европе является Германия, Австрия, Греция. Около 15% частного сектора установили или отопления дома. Коллекторы используют в школах, магазинах, больницах, на предприятиях.

В некоторых европейских странах при строительстве новых домов, установка гелиоколлектора обязательна.

В России солнечные коллекторы установил небольшой процент населения. В первую очередь это связано с недостатком информации о таком способе добычи энергии. Роль играет их стоимость, поэтому не каждый может купить такую установку.

Вывод

Одна из важнейших проблем связанная с экологией — это проблема с энергоресурсами, влияние на изменение климата. Поэтому использование гелиоустановок — это хороший способ не только экономии, но и вклад в защиту экологии планеты.