Солнечные коллекторы

вакуумные солнечные коллекторыЧеловек использует тепло солнца с незапамятных времён. Летом оно обогревает наши здания напрямую, а зимой мы потребляем аккумулированное солнечное тепло, используя древесину, уголь, газ для обогрева жилища и приготовления горячей воды. Солнце — самый неисчерпаемый и доступный из всех источников энергии, которые природа дарит человеку. Возможности использования экологически чистой, повсеместно доступной возобновляемой солнечной энергии сегодня привлекают все большее внимание. Самым эффективным, на данный момент, способом использования энергии солнца является ее поглощение солнечными коллекторами. Ведь использование коллекторов в существующих системах – это уже не будущее, а реальное настоящее. Учитывая, что цены на другие виды топлива и электроэнергию будут увеличиваться, установка системы солнечных коллекторов — это подлинные инвестиции в будущее.

Это объясняется тем, что солнце круглый год бесплатно поставляет в наши дома энергию, которую можно эффективно использовать в любых широтах. Кроме того, солнечная энергия относится к самым безвредным для окружающей среды источникам энергии. Так сберегаются ограниченные ресурсы полезных ископаемых, и значительно уменьшается количество вредных веществ в атмосфере. Наличие на крыше дома использующего солнечную энергию устройства, свидетельствует о сознательном взгляде его владельца на чистоту окружающей среды и его не безразличии к тому месту, где он живет.

Использование солнечной энергии не только оказывает положительное влияние на окружающую среду, но и позволяет сэкономить немалые средства, ежемесячно или ежегодно выделяемые Вами на плату за отопление и горячую воду. За год это позволяет сэкономить 60-70% расходуемых на это средств.

Что такое солнечный коллектор?

Солнечный коллектор — это устройство, которое поглощает солнечную энергию и преобразовывает её в тепловую.
Подобная солнечная установка предназначена для подогрева воды и, как правило, используется в виде основного и дополнительного нагревателя в системе горячего водоснабжения.

Что такое гелиосистема?

Гелиосистема представляет собой набор оборудования для производства тепловой энергии из солнечного света.
В стандартную систему для круглогодичного горячего водоснабжения и поддержания отопления входят:

1)Солнечные коллекторы. В них солнечный свет нагревает медные трубки с антифризом, после чего нагретый теплоноситель прокачивается в бак-аккумулятор с теплообменником.
2)Бак-аккумулятор с теплообменником необходим для того, чтобы передать тепловую энергию от солнечного коллектора воде, которая и запасается в этом баке. Также предусматривается возможность догрева воды при помощи электрического тэна, газового котла и пр. Это нужно на случай пасмурной погоды, чтобы не остаться без горячей воды. Устанавливаются баки в отдельном помещении. Если система используется для отопления и ГВС, то ставится два бака — по одному на каждый контур.
3)Насосный блок — обеспечивает циркуляцию теплоносителя от солнечного коллектора к баку с теплообменником.
4) Контроллер управления — следит за работой насосов, температурой теплоносителя, обеспечивает правильную работу системы, защищает её от перегрева.
К таким системам рекомендуется ставить небольшой источник бесперебойного питания, чтобы обеспечить насосы и контроллер энергией в случае отключения электричества.

Как работает система на солнечных коллекторах

Типы солнечных коллекторов
Вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде
Термосифонный сезонный солнечный коллекторВ таком коллекторе вакуумные трубки соединены с накопительным баком. Из контура теплообменника вода течёт прямо в трубки, нагревается и возвращается обратно. Такие системы еще называют термосифонными или сезонными. К преимуществам этих систем относится непосредственная передача тепла воде без участия других элементов. Термосифонные системы работают на принципе явления естественной конвекции, когда теплая вода стремится вверх. В термосифонных системах бак должен быть расположен выше коллектора. Когда вода в трубках коллектора нагревается, она становится легче и естественно поднимается в верхнюю часть бака. Более прохладная вода в баке течет вниз в трубки, таким образом, обеспечивается циркуляция во всей системе. В маленьких системах бак объединен с коллектором и не рассчитан на магистральное давление, поэтому термосифонные системы нужно использовать либо с подачей воды из вышерасположенной емкости, либо через уменьшающие давление редукторы. Такая система имеет минимальное гидравлическое сопротивление.

Вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде и встроенным теплообменником

Такой коллектор имеет все преимущества и особенности предыдущего типа коллекторов.Бак со встроенным теплообменником для термосифонного солнечного коллетра

Отличием является наличие встроенного в бак эффективного теплообменника, что позволяет подсоединить коллектор с баком к напорной сети водоснабжения. При этом в трубках по-прежнему практически нет давления. Одним из преимуществ также является возможность заполнения водонагревательного контура незамерзающей жидкостью, что позволяет использовать его и при небольших минусовых температурах (до минус 5-10 градусов). Другим преимуществом является то, что в коллекторе не откладываются соли жесткости и другие загрязнения, так как объем теплоносителя один и тот же, а расходуемая вода проходит только по внутреннему медному теплообменнику.

Вакуумный коллектор с термотрубками

Главным элементом солнечных коллекторов данной конструкции является термотрубка – закрытая медная труба с небольшим содержанием легкокипящей жидкости. Работа высокотехнологичных вакуумных трубок основана на простом принципе тепловой трубы, которая представляет собой полый медный стержень, запаянный с обоих концов с расширением в верхней части. Внутри него находиться нетоксичная жидкость (иноргатик). При нагревании жидкости до температуры кипения она закипает и в парообразном состоянии поднимается в верхнюю часть – наконечник (конденсатор), температура на котором может достигать 250-380°С. И там конденсируется, отдавая тепло. А конденсат стекает по стенкам трубки вниз и процесс повторяется. Тепловая трубка вставляется в стеклянную трубу и фиксируется между двумя алюминиевыми ребрами. Форма ребер такова, что площадь их контакта с тепловой трубкой и внутренней поверхностью вакуумной трубы максимальна. Такая модель ребер обеспечивает максимальную передачу тепла к медной тепловой трубке, а потом теплоносителю в проточном теплообменнике. Внутренняя полость тепловой трубки – вакуумирована, поэтому эта жидкость испаряется даже при температуре около 30°С. При меньшей температуре трубка «запирается» и дополнительно сохраняет тепло.

Вакуумный солнечный коллектор с тепловыми трубкамиТепло от головки термотрубки передается основанию коллектора — приемнику. Приемник солнечного коллектора медный с полиуретановой изоляцией, закрыт нержавеющим корпусом или корпусом из алюминиевого сплава. Передача тепла происходит через медную „гильзу“ приемника. Благодаря этому отопительный контур отделен от трубок. При повреждении одной трубки коллектор продолжает работать. Процедура замены трубок очень проста, при этом нет необходимости сливать незамерзающую смесь из контура теплообменника.

Вакуумная труба состоит из двух стеклянных труб. Конструкция стеклянных вакуумных труб похожа на конструкцию термоса, одна трубка вставлена в другую с большим диаметром. Внешняя труба выполнена из прозрачного сверхпрочного боросиликатного стекла. Внутренняя труба также сделана из прозрачного боросиликатного стекла, покрытого специальным селективным нанопокрытием, которое обеспечивает максимальное поглощение тепла при минимальном отражении. Во избежание кондуктивных и конвективных теплопотерь из пространства между двумя трубами выкачан воздух и создан вакуум. Для поддержания вакуума между двумя стеклянными трубами используется бариевый газопоглотитель (такой же, как в телевизионных трубках). При производстве газопоглотитель подвергается воздействию высоких температур, вследствие чего нижний конец вакуумной трубы покрывается слоем чистого бария. Этот слой бария поглощает вещества, которые выделяются из трубы в процессе хранения и эксплуатации, поддерживая таким образом состояние вакуума. Слой бария также является четким визуальным индикатором состояния вакуума. Когда вакуум исчезает, серебристый бариевый слой становится белым. Это дает возможность легко определить, исправна ли труба, внутри которой закреплена медная тепловая трубка с алюминиевыми ребрами для передачи тепла.

Основные требования к вакуумной трубе:Вакуумные трубки
• материал: боросиликатное стекло соответствует ISO3585: 1991;

• коэффициент пропускания боросиликатного стекла: ≥ 0,92;

• поглощаемая способность селективного абсорбирующего покрытия: а ≥ 0,94;

• излучательная способность полусферы: ε ≥ 0,08;

• стартовая температура: +30°С (при данной температуре тепловая трубка начинает работать);

•время запуска в работу: не более 2-х минут при нормальном солнечном освещении;

•морозостойкость: выдерживает -50°С;

•термостойкость: нет повреждений после трех раз поочередного воздействия холодной воды до 25°С и горячей воды свыше 90°С;

•сопротивление граду: выдерживает град Ø5 мм;

•стандарт внешнего вида: цвет селективного абсорбирующего покрытия должен быть равномерным, покрытие не должно шелушиться или морщиться. Поддерживающие части внутри трубы должны быть правильно и прочно закреплены. Допустимое отклонение в диаметре трубы из боросиликатного стекла должно соответствовать ISO4803: 1978;

•выгиб трубы из боросиликатного стекла не должен превышать 0,3%;

•поперечное сечение трубы из боросиликатного стекла, находящееся на 40-60 мм от её конца, должно быть круглым. Соотношение между самым коротким и самым длинным радиальными размерами стеклянной трубы не должно превышать 1,02.

Вакуумные трубки показывают превосходные результаты и в облачные дни, потому что трубы способны поглощать энергию инфракрасных лучей, которые проходят через облака. Благодаря изоляционным свойствам вакуума воздействие ветра и низких температур на работу вакуумных труб незначительно.

Плоский солнечный коллектор

Плоский солнечный коллекторПлоский коллектор — самый распространенный вид солнечных коллекторов, используемых в бытовых водонагревательных и отопительных системах. Этот коллектор представляет собой теплоизолированную остекленную панель, в которую помещена пластина поглотителя. Пластина поглотителя изготовлена из металла, хорошо проводящего тепло (чаще всего меди или алюминия). Чаще всего используют медь, т.к. она лучше проводит тепло и меньше подвержена коррозии, чем алюминий. Пластина поглотителя обработана специальным высокоселективным покрытием, которое лучше удерживает поглощенный солнечный свет. Это покрытие состоит из очень прочного тонкого слоя аморфного полупроводника, нанесенного на металлическое основание, и отличается высокой поглощающей способностью в видимой области спектра и низким коэффициентом излучения в длинноволновой инфракрасной области. Благодаря остеклению (в плоских коллекторах обычно используется матовое, пропускающее только свет, стекло с низким содержанием железа) снижаются потери тепла. Дно и боковые стенки коллектора покрывают теплоизолирующим материалом, что еще больше сокращает тепловые потери.

Как мы видим, количество и разнообразие типов солнечных коллекторов достаточно велико. В чем же разница между ними? Какой тип коллекторов выбрать? Как обычно, однозначного решения не бывает. Существуют разные факторы и причины, которые заставляют выбрать оптимальный в данной ситуации тип коллектора.

Какой тип коллекторов лучше?

Однозначного ответа нет. У каждого вида солнечных коллекторов есть свои недостатки и преимущества.
• плоские считаются более прочными и надежными, поскольку имеют более простую конструкцию. вакуумные потенциально более хрупкие.
• в случае повреждения плоского коллектора, требуется замена целиком, при повреждении вакуумного, следует заменить лишь те трубки, которые были повреждены и модуль в это время может работать
• вакуумные коллекторы более эффективны, когда необходимо нагреть воду до высокой температуры
• вакуумные коллекторы более эффективны в зимнее время, поскольку у них ниже теплопотери от контакта с окружающей средой, а также дают больше энергии в пасмурную погоду
• нормальный срок службы солнечных коллекторов 15-30 лет, вакуумные коллекторы рассчитаны на такой же срок службы, но большинство существующих коллекторов пока еще не работали столь долго.

Реально ли сделать эту систему без дополнительного обеспечения? Или лучше иметь на всякий случай что-то дополнительно? И какой этот всякий случай?

По нормам — должен быть дублирующий источник, рассчитанный на 100% нагрузку. Гелиосистема обеспечивает экономию энергоносителей и только частичную автономность, просто, даже летом бывает две недели пасмурных и дождливых, и гелиосистема не сможет работать на полную мощность. А в зимний период в 6 раз меньше солнечной энергии, чем летом. Но гелиосистема работает автоматически, и как только есть возможность использовать энергию солнца, она сразу включается (даже в пасмурную погоду и зимний период тоже) и, например, сможет нагреть воду с 5 до 30°С, а потом котел уже догревает до необходимой величины. Полностью автономные системы есть, но они в несколько раз дороже, и ставить их никто не решается.

Сколько стоит?

Вы можете установить любую гелиосистему с производительностью от 100 до 100 000 литров горячей воды в сутки. Ниже рассчитаны примеры типовых систем («под ключ»):

Гелиосистемы для круглогодичного приготовления горячей воды

Количество человек в доме Объем бака, л Кол-во солнечных коллекторов, шт. Производство горячей воды (t>45C), л. в сутки Стоимость основного оборудования, руб Стоимость доп. оборудования и монтажа, руб Стоимость системы итого, руб
2-3 100 1 250 72 995, р 27 365, р 100 360, р
2-4 200 2 500 113 295, р 40 625, р 153 920, р
4-5 300 3 750 146 575, р 46 930, р 193 505, р
5-7 400 4 1000 188 435, р 57 850, р 246 285, р
7-8 500 5 1250 223 470, р 68 510, р 291 980, р

Заказать бесплатный расчет

В состав системы “под ключ” включены:
Основное оборудование

1) Плоский солнечный коллектор KS2000TLP AC
2) Металлоконструкция для коллекторов на наклонную кровлю
3) Присоединительный комплект для коллекторов + комплект воздушного клапана
4) Бак-аккумулятор «Galmet»- 1 шт.
5) Насосный блок «BRV»
6) Контроллер СК868 С
7) Расширительный бак «Elbi» -1 шт
8) Гидроаккумулятор «Elbi» — 1 шт
Дополнительное оборудование:
9) Солярный теплоноситель, 10л (20 л)
10) Трубопровод нерж.гофра «Gofra Flex» DN15мм, 10 м ( DN 20мм, 20 м)
11) Каучуковая изоляция «Armaflex» DN 18x19мм, 10 м ( DN 28x13мм, 20 м)
12) Запорная арматура, фитинги
13) Сантех.комплект
14) Монтажные и пуско-наладочные работы

Гелиосистемы для круглогодичного приготовления горячей воды поддержки отопления

Отаплива-
емая площадь, м.кв.
Кол-во человек в доме Объем бака(2 бака-аккумулятора), л Кол-во солнечных коллекто-ров, шт. Произво-дство горячей воды, л. в сутки Стоимость основного оборуд-ия, руб Стоимость доп. оборуд-ия и монтажа, руб Стоимость системы итого, руб
до 40 1-2 80 на ГВС 80 на отопление 1 250 131 170, р 41 860, р 173 030, р
50-80 3-4 100 на ГВС 100 на отопление 2 500 161 915, р 46 670, р 208 585, р
90-120 4-6 200 на ГВС 100 на отопление 3 750 229 450, р 59 670, р 289 120, р
130-150 6-8 300 на ГВС 100 на отопление 4 1000 278 590, р 79 560, р 358 150, р
160-200 до 10 800 на ГВС 300 на отопление 6 1250 421 720, р 115 115, р 536 835, р

Заказать бесплатный расчет

В состав системы “под ключ” включены:
Основное оборудование

1) Солнечный вакуумный коллектор «Altek» WCD LH2 58/1800
2) Комплект воздушного клапана
3) Бак-аккумулятор «Galmet» — 2 шт
4) Контроллер СR 618- 1 шт
5) Насосный блок «BRV» -1 шт
6) Деаэратор ¾ — 1 шт
7) Расширительный бак «Elbi» — 1 шт
8) Гидроаккумулятор «Elbi» — 1 шт
9) Трехходовой клапан ¾ — 2 шт
10) Циркуляционный насос — 1 шт
Дополнительное оборудование
11) Cолярный теплоноситель, 20 л (30 л)
12) Трубопровод нерж.гофра «Gofra Flex» DN15мм, 20 м (DN 20мм 30 м)
13) Каучуковая изоляция «Armaflex» DN18x19мм, 20 м (28 x13 мм 30 м)
14) Запорная арматура, фитинги
15) Сантех. комплект
16) Монтажные и пуско-наладочные работы

Вы можете заказать бесплатный расчет системы отопления и (или) горячего водоснабжения на базе солнечных коллекторов, заполнив форму ниже или позвонив нам.

Раскрутка сайтов GoodWeb