Как самому сделать систему солнечного коллекторного отопления дома
Содержание:
Энергия солнца относится к неисчерпаемым источникам, и её использование позволит обеспечить независимую систему отопления дома с относительно небольшими затратами. В отличие от малоэффективных фотоэлектрических панелей, современные солнечные коллекторы для отопления дома будут вполне выгодными, надёжными и долговечными. Использовать их можно не только в районах с тёплым климатом: современные технологии позволили аккумулировать солнечное тепло в пасмурную погоду даже при минусовых температурах.
Видео: Схемы системы отопления: самотечная, однотрубная, коллекторная
Принцип работы солнечного обогрева
Отопление частного дома солнечными коллекторами – выгодное решение из-за простоты устройства и относительно невысокой стоимости. Общий принцип работы – захват и концентрация солнечной энергии с последующей её передачей теплоносителю и использованию для обогрева и горячего водоснабжения. Отопление частного дома солнечными коллекторами может быть основным или дополнительным – это зависит от местных условий и наличия газопровода в доме.
Промышленные и самодельные солнечные коллекторы для отопления дома изготавливаются по единому принципу, и они состоят из нескольких общих элементов:
- Собственно коллекторная система. Это панель, которая устанавливается на крыше здания и аккумулирует солнечную энергию. Чем больше она по размеру, тем больше энергии она сможет уловить для последующего использования.
- Теплообменник. Это система труб, по которым нагретый теплоноситель поступает от коллектора к водяному баку. Теплообменник отвечает за передачу солнечного тепла воде, которой отапливается дом через радиаторы и трубы.
- Водяной бак. Накопительная ёмкость используется для нагрева воды посредством теплообменника. В дальнейшем вода из бака может попадать как в батареи отопления, так и в систему водоснабжения кухни и ванной комнаты.
- Насос для принудительной циркуляции теплоносителя в системе. Это необязательный элемент, циркуляция может также осуществляться естественным путём благодаря изменяющемуся объёму и плотности воды. Однако принудительная циркуляция повышает эффективность её работы, хотя и требует дополнительного расхода электрической энергии.
Это самая дорогостоящая часть комплекта, и её проблематично изготовить своими руками. Проще приобрести готовые панели, рассчитав их площадь в зависимости от размеров здания.
Водяной бак может дополнительно комплектоваться ТЭНом: отопление дома солнечными коллекторами зимой может быть затруднено из-за очень холодной пасмурной погоды, поэтому лучше заранее позаботиться о таком варианты и становить дополнительный обогрев.
Виды и варианты солнечных коллекторов
Есть несколько основных типов коллекторов, которые можно использовать для обогрева дома. Они могут быть вакуумными и плоскими, кроме того, встречаются воздушные коллекторы, пока что не получившие широкого распространения. Рассмотрим подробно конструкцию и особенности устройств каждого типа:
- Плоский коллектор – самый распространённый тип панелей, способных поглощать солнечную энергию. Они представляют собой алюминиевую раму, закрытую специальным стеклом. Внутреннее пространство панелей заполняется специальным материалом, способным принимать и удерживать тепло, в него устанавливаются медные трубки, по которым будет циркулировать теплоноситель.
- Коллекторы вакуумного типа. Они состоят из системы трубок, заполненных вакуумом. Система трубок является двухслойной: внутренние трубки, сделанные из стекла, заполнены теплоносителем.
- Воздушные коллекторы используются относительно редко, так как воздух проводит тепло хуже, чем жидкости. Он представляет собой поглотители солнечной энергии, которые нагревают воздух, он поступает во внутреннее пространство дома.
Панель снабжается теплоизоляцией, чтобы энергия солнца не расходовалась на обогрев крыши. Стекло защищает её от осадков и механических повреждений.
Система работает по принципу термоса: внутренние трубки, покрытые специальным силиконовым слоем, забирают солнечное тепло и инфракрасное излучение, а вакуум используется как абсолютный теплоизолятор. Это система всесезонного типа, её можно использовать для обогрева дома даже в очень холодный период.
КПД такой системы не слишком велико, поэтому она не получила широкого распространения. Однако устройство достаточно просто в монтаже, и оно не требует обустройства системы подачи воды в радиаторы.
Про различные солнечные коллекторы для отопления дома отзывы можно встретить разные: некоторые домовладельцы используют их не первый год и успели убедиться, что это достаточно эффективные и прочные системы обогрева. Однако в районах с постоянно пасмурной погодой результативность солнечных коллекторов по понятным причинам намного ниже, поэтому лучше выбирать другие альтернативные системы обогрева.
Вакуумный солнечный коллектор стоит достаточно дорого, однако на сегодняшний день это самая совершенная система энергонезависимого обогрева. В России можно купить или заказать через интернет продукцию известных мировых изготовителей, чья продукция уже доказала свою эффективность.
Какой солнечный коллектор лучше выбрать для обогрева дома
Если выбирать солнечные коллекторы для отопления дома, стоимость комплекта не является единственным критерием. Даже минимальная цена такого комплекта начинается примерно от 180000 рублей, и чтобы такие расходы окупились, нужно выбирать удобную, практичную качественную продукцию. Есть несколько правил и закономерностей, которые необходимо учитывать при выборе:
- Воздушные коллекторы обладают меньшим КПД, но при этом они более надёжные. Поскольку нет циркуляции теплоносителя, можно не опасаться, что вода в них замёрзнет в суровую зиму. Кроме того, нет хрупких трубок, поэтому его будет непросто повредить каким-либо механическим воздействием.
- Плоские коллекторы считаются более прочными: им труднее нанести механические повреждения. Однако и ремонтировать их будет сложнее: если будет повреждён вакуумный коллектор, то можно будет просто поменять разбитые трубки, а вот плоскую панель придётся менять целиком. Комплектующие для каждого вида коллекторов стоят дорого, это важно учитывать при установке.
- Вакуумные коллекторы способны собирать значительно больше тепла в пасмурную погоду. Если в вашем регионе ясное небо – нечастое зрелище, лучше выбирать именно такой тип коллектора. Кроме того, благодаря вакуумной теплоизоляции он сможет обеспечить минимальные потери тепла даже в суровые морозы.
- Плоские коллекторы служат дольше вакуумных – они могут использоваться от 15 до 30 лет. Для вакуумных систем этот срок составит от 12-13 лет. С учётом высокой стоимости оборудования нужно заранее просчитать, насколько выгодной окажется его установка.
Самостоятельный монтаж системы коллекторного отопления
Определившись с выбором, можно переходить к монтажу коллекторной системы обогрева дома. Панель придётся заказывать или приобретать в специализированных магазинах, всё остальное оборудование купить можно намного быстрее. При выборе панели нужно убедиться, что она рассчитана на обогрев дома в зимний период, и что её мощности хватит на данную площадь дома.
Панели можно устанавливать непосредственно на кровельное покрытие, а можно углубить их в конструкцию кровли. Располагать их нужно там, где на крышу не будет падать тень от деревьев и соседних зданий.
Часть кровельного покрытия снимается, и на обрешётку устанавливается металлическая рама. После её сборки к ней прикрепляются стеклянные двухслойные трубки, которые будут принимать энергию солнечного света. Панелей на кровле может быть несколько, они соединяются между собой в общую систему.
От их общей площади зависит мощность обогревателя, поэтому её нужно рассчитывать по рекомендациям производителя. В кровле нужно сделать отверстия, сквозь которые проводятся трубки к теплообменнику и отопительной системе дома. Теплообменник помещается в водяной бак, от которого будет нагреваться вода, поступающая в отопительные радиаторы.
Все места соединений должны быть тщательно загерметизированы, это обеспечит защиту кровли от протечек. Трубки заполняются теплоносителем, и система может быть запущена в работу.
Монтаж можно заказать у профессионалов: поскольку речь идёт об очень недешёвом оборудовании, лучше не рисковать. Даже одна или две разбитые трубки значительно уменьшат эффективность всей системы.
Видео: Монтаж коллекторной системы отопления с буферной ёмкостью в Бийске
Обустроить работоспособный солнечный коллектор можно за несколько дней, он без проблем соединится с системой отопления дома. Система, в которой нет горения, будет безопасной и экологичной.
