Солнечные коллекторы для нагрева воды и отопления - как использовать
Видео: Как работают солнечные коллекторы зимой в сильный мороз. How do solar collectors in winter
Содержание:
Использование энергии солнца для отопления дома позволяет значительно сократить расходы и отказаться от привычных источников энергии. Хотя технология обустройства солнечных коллекторов только продолжает совершенствоваться, она уже сейчас начинает понемногу теснить привычные отопительные котлы: солнечное тепло доступно каждому, и за него не приходится постоянно платить, и при этом с его помощью можно обеспечить дому эффективный постоянный обогрев. Сегодня существует несколько систем, позволяющих использовать солнечную энергию, и их конструкции улучшаются с каждым днем.
Видео: Солнечные коллекторы для нагрева воды и отопления
Как работает солнечный коллектор
Общая схема отопления солнечными коллекторами достаточно проста:
- Основой системы является непосредственно сам коллектор – устройство, которое позволяет нагревать теплоноситель за счёт энергии солнца. Это система трубок, по которым циркулирует жидкость, постепенно нагревающаяся от солнца.
- Теплоноситель поступает в теплообменник – систему трубок, помещённую в бак с водой. Вода в баке постепенно прогревается, а теплоноситель остывает и вновь возвращается в коллектор.
- Вода из бака может расходоваться в нескольких направлениях – это непосредственно отопление, то есть он переходит в радиаторы по дому, а также горячее водоснабжение ванной комнаты и кухни.
Основные типы и разновидности солнечных коллекторов
Видео: Германия/ Солнечные коллекторы
Отопление с помощью солнечных коллекторов возможно несколькими способами. Всего на сегодня получили распространение три вида панелей, собирающих солнечное тепло:
- Плоский коллектор – самая распространённая система, получившая популярность благодаря эффективности и простоте монтажа. Это панель, каркас которой выполнен из алюминиевой рамы, а внутреннее пространство заполнено медными трубками, по которым перемещается теплоноситель.
- Второй вариант – вакуумный коллектор, работающий по принципу большого термоса. Его основу составляет каркас с двухслойными трубками из специального материала. Пространство между внутренней и наружной трубкой заполнено вакуумом – это идеальный теплоизолятор, не выпускающий тепловую энергию наружу.
- Менее известным является воздушный коллектор. Это плоская система панелей, прогревающихся от солнца, которые передают тепло воздуху, поступающему в помещение при помощи вентилятора. Это не очень эффективный, но вполне рабочий вариант, хотя в практике он сейчас применяется всё реже.
Пространство между ними заполнено адсорбирующим материалом – он способен улавливать солнечный свет. Внешние стороны панели закрыты стеклом, оно предохраняет их от механических повреждений. Такие панели располагаются на крыше здания и собирают тепловую энергию, передавая её циркулирующему теплоносителю.
Специальный алюминиевый адсорбер собирает солнечное тепло и передает его носителю, а вакуум не даёт ему рассеяться. Это очень эффективная и долговечная система, а если одна или несколько трубок выйдут из строя, их можно аккуратно заменить.
Все типы солнечных коллекторов могут использоваться как основной источник тепла для дома, но в российских условиях это всё же чаще дополнительный вариант, позволяющий, например, решить проблему с горячей водой. Поскольку в большинстве регионов больше полугода дни стоят пасмурные, в них не удаётся получить от небесного светила максимальное количество необходимой энергии.
Какой коллектор выбрать, определяется его площадью, размерами самого дома и возможностями строительства. Многие жители загородных домов, выбравшие именно такую систему, смогли значительно сократить затраты на обогрев жилища. Солнце – неисчерпаемый ресурс, использование которого доступно каждому.
Видео: Подогрев бассейна, солнечный коллектор своими руками. / Pool heating, solar collector
Можно ли сделать солнечный коллектор самостоятельно с нуля
Этот вопрос волнует многих домовладельцев: такое оборудование стоит дорого, если приобретать готовые промышленные модели. Можно привести в пример обычные плоские солнечные коллекторы для отопления дома: стоимость комплекта составит не менее 160000 рублей, и не каждая семья сможет позволить себе такие расходы. Из-за этого можно найти немало советов, как сделать солнечный коллектор из радиатора отопления или иных подручных материалов, которые всегда можно обнаружить на дачном участке.
Самостоятельно изготовить солнечный коллектор можно из простых материалов: для этого потребуется деревянный брус, стекло, оцинкованный лист, старый радиатор и хомуты для его крепления, а также изоляционные материалы.
Общий принцип прост: потребуется сделать камеру, которая будет собирать тепло, но не выпускать его обратно по принципу теплицы. Для этого сколачивается рама, которую нужно застеклить, на крышу укладывается оцинкованный лист.
На него устанавливается и прикрепляется радиатор, к которому подсоединяют трубопроводную систему. Его закрывают коробом, тщательно заизолированным. Короб будет собирать солнечные лучи, и от их тепла будет прогреваться вода в радиаторе.
Вода в этом случае выступает как универсальный теплоноситель: она очень быстро принимает и так же быстро отдаёт тепло. В результате можно будет за несколько часов полностью прогреть бак воды, и на это не придётся расходовать никакое топливо.
В чём преимущества солнечных коллекторов перед другими вариантами отопления
Солнечный коллектор – хороший вариант обогрева для территории с относительно тёплым климатом, например, для средней или южной части России. Он позволит получить достаточное количество тепла и при этом не тратиться на покупку топлива и установку котла.
Как основной или дополнительный обогрев такие системы используются уже повсеместно, в том числе и в районах с более суровым климатом. Они привлекают владельцев следующими преимуществами:
- Полная экологичность, такая система вообще не предполагает горения: не нужно устанавливать котельную, монтировать дымоход, контролировать соблюдение правил безопасности. Не будет никаких продуктов сгорания: дыма, сажи, жильцы дома не будут страдать от неприятных запахов. Солнечный коллектор – один из самых безопасных и эффективных вариантов для деревянного дома.
- Простота монтажа. Если для обустройства газового котла придётся оформлять множество разрешений, то солнечный коллектор можно проставить в собственном доме в любое время. Собирается он быстро, и с первого дня после сборки он уже готов к постоянному использованию.
- Относительная энергетическая независимость. Единственное, в чём он нуждается – электричество для обеспечения работы насоса. При этом затраты на обогрев будут очень незначительными, по сравнению с полученным количеством тепла.
- Долговечность. При правильном использовании коллектор будет служить долго. Это надёжная система, которая позволит обеспечить обогрев и горячее водоснабжение.
Альтернативные источники тепла для дома
Иногда домовладелец старается использовать несколько источников обогрева, например, отопление тепловым насосом и солнечным коллектором. Это позволяет избежать перебоев в поступлении тепла, если, к примеру, погода будет постоянно пасмурной, и солнечной энергии окажется недостаточно.
Самый простой вариант теплового насоса – горизонтальный коллектор, который располагается на участке вблизи дома. Это трубопроводная система, заполненная антифризом и присоединённая к тепловому насосу, работающему по принципу холодильника.
Он будет забирать тепло из окружающей среды и направлять его во внутренний трубопровод: с помощью такого насоса можно, например, оборудовать систему тёплого пола. Тепловой насос может давать большое количество тепла только при достаточной длине трубопровода, а такая возможность есть далеко не всегда. В сочетании с солнечным коллектором или иными источниками обогрева можно получить достаточное количество энергии, практически не тратя средств на покупку топлива.
Хотя сами по себе такие системы стоят недёшево, со временем они не только окупаются, но и позволяют существенно экономить. Один раз потратившись на обустройство солнечного коллектора, владелец дома потом на несколько лет подряд может забыть о покупке дров или угля, обслуживании котла, решении проблем с чисткой дымохода и т. д.
