Коллекторы из подручных материалов
Собрать солнечный коллектор для отопления дома своими руками и дешевле и интереснее, ведь изготовить его можно из различных подручных материалов.
Из металлических труб
Этот вариант сборки походит на коллектор Станилова. При сборке солнечного коллектора из медных труб своими руками, из труб варится радиатор и помешается в деревянный короб, проложенный изнутри теплоизоляцией.
Такой самодельный коллектор не должен быть чересчур большим, чтобы его было легко собрать и монтировать. Диаметр труб на солнечные коллектора для сварки радиатора должен быть меньше, чем у труб для ввода и вывода теплоносителя.
Из пластиковых и металлопластиковых труб
Как сделать солнечный коллектор своими руками, имея в домашнем арсенале пластиковые трубы? Они менее эффективны в качестве теплонакопителя, однако в разы дешевле меди и не коррозируют как сталь.
С укладкой труб можно экспериментировать. Так как трубы плохо гнутся, их можно укладывать не только по спирали, а и зигзагом. Среди преимуществ, пластиковые трубы легко и быстро поддаются пайке.
Из шланга
Чтобы сделать солнечный коллектор для душа своими руками понадобится резиновый шланг. Вода в нем нагревается очень быстро, поэтому его тоже можно использовать в качестве теплообменника. Это самый экономичный вариант при изготовлении коллектора своими руками. Шланг или полиэтиленовая труба укладывается в короб и прикрепляется хомутами.
Так как шланг скручен по спирали, в нем не будет происходить естественная циркуляция воды. Чтобы использовать в данной системе ёмкость для накопления воды, необходимо оснастить её циркуляционным насосом. Если это дачный участок и горячей воды уходит немного, то того её количества, которое буде поступать в трубу, может оказаться достаточно.
Из банок
Теплоносителем солнечного коллектора из алюминиевых банок выступает воздух. Банки соединяются между собой, образуя трубу. Чтобы сделать солнечный коллектор из пивных банок нужно обрезать днище и верх каждой банки, состыковать их между собой и склеить герметиком. Готовые трубы помещаются в деревянный короб и накрываются стеклом.
В основном, воздушный солнечный коллектор из пивных банок используют для устранения сырости в подвале или для обогрева теплицы. В качестве теплонакопителя можно использовать не только пивные банки, а и пластиковые бутылки.
Из холодильника
Солнечные водогрейные панели своими руками можно соорудить из непригодного холодильника или радиатора старого авто. Конденсатор, извлеченный из холодильника, надо хорошо промыть. Горячую воду, полученную таким способом, лучше использовать только для технических целей.
На дно короба расстилается фольга и резиновый коврик, потом на них укладывается конденсатор и закрепляется. Для этого можно применить ремни, хомуты, либо то крепление, которым он был прикреплен в холодильнике. Для создания давления в системе не помешает установить над баком насос или аквакамеру.
Солнечные коллекторы – цена
К сожалению, солнечные панели – это все еще довольно дорогая инвестиция. Стоимость системы и ее установка зависит от сложности конструкции. Минимальная стоимость коллектора для теплого сезона с баком на 100 л может составлять около 35000 руб. Круглогодичный водонагреватель с баком на 200 л будет стоить около 80000 руб. Это цена только комплекта без стоимости установки.
Более продвинутые системы с селективными поглотителями и вакуумные коллекторы могут стоить дороже. Каждое расширение функциональности системы и возможностей интеграции с другими системами водоснабжения и отопления будет влиять на увеличение затрат. Верхний предел цен сложно определить.
Как выбрать устройство для бассейна
В системе нагревания воды для бассейна можно использовать любой вид и конструкцию солнечного водонагревателя. Для того чтобы перемешать воду в бассейне и обеспечить его нормальной циркуляцией, потребуется установка в систему циркулярный насос, что поможет повысить коэффициент полезного действия установки, а для владельца бассейна создаст наилучшие условия для того, чтобы использовать бассейн. Вы можете включить в систему накопительную емкость, а можете создать контур и без нее, но в таком случае в качестве накопителя воды будет сам бассейн.
Основными критериями для подбора водного нагревателя в бассейн являются:
- Расположение нагревателя для воды, а также его ориентация в пространстве.
- Разновидность устройства (и его стоимость).
- Местоположение бассейна (на открытом пространстве, внутри помещения).
- Объем чаши бассейна (размеры геометрии и глубина).
- Активность пользования бассейном (насколько периодично и количество пользователей).
- Период пользования (периодически, по сезонам, круглый год).
- Нужный режим температуры воды внутри бассейна.
- Система снабжения бассейна водой (разновидность контура, пропускная способность и остальные характеристики технического характера).
Во время работы водного нагревателя есть вероятность потерять тепловой энергии, которые могут произойти при:
- Испарении жидкости на каждом участке системы.
- Пользовании бассейном (купании людей).
- Выполнении работ профилактического свойства, а также ремонте системных устройств.
- Из-за теплопроводности ограждающей конструкции бассейна и разности температуры воды, воздуха и конструкцию
Итак, если опираться на критерии подбора устройства, условия пользования и с учетом вероятности потерь во время работы нагревателя можно подобрать модель из любой ценовой категории, компании-производителя и на основании реальных отзывов пользователей, которых достаточно в Интернете и технических изданиях.
https://youtube.com/watch?v=4FaHHO6D0iM
Принцип работы солнечных коллекторов
Принцип работы солнечных коллекторов является относительно простым.
Абсорбер
Первым элементом, «захватывающим» солнечные лучи является коллектор, а если точнее, то установленный в нем абсорбер.
Устройство поглощает излучение и преобразует его в тепло. Производительность системы зависит, главным образом, от типа абсорбера.
Часто используются батареи, оборудованные следующими типами поглотителей или абсорберов:
- Нормальный – мы его узнаем по характерному черному цвету. Этот тип поглотителя является не самым эффективным и имеет не очень хорошую обратную связь. Он может поглощать до 80% солнечного света.
- Селективный – устройство гораздо лучшего качества, которое гарантирует более высокую эффективность. Эффективно принимает лучи, его эффективность может достигать 95%.
Теплоноситель
Затем абсорбер нагревает теплоноситель, протекающий через батареи или панели. Чаще всего это обычная вода, которая может быть использована с весны до поздней осени. В зимнее время теплоносителем может быть только незамерзающая жидкость, которая защищает всю систему от возможного повреждения.
Теплоноситель работает в замкнутой системе и при нагревании поступает в бак. В баке он отдает свое тепло воде.
Охлажденный теплоноситель снова проходит через поглотитель и нагревается вновь с помощью солнечного света.
Почему капает вода
Наиболее частые причины протечки:
- Повреждение целостности оболочек оборудования.
- Высокое давление в системе.
- Износ оборудования, отсутствие профилактических действий.
- Брак.
- Неправильный монтаж.
- Поломка предохранительного клапана.
Из предохранительного клапана водонагревателя
Данный клапан защищает систему от повреждения повышенным давлением, выпуская избыток воды в автоматическом режиме.
Почему капает вода из предохранительного клапана водонагревателя:
- Удаляет лишнюю воду, образовавшуюся при нагревании. Это норма.
- Он неисправен, если вода капает постоянно и ее количество от масштаба работы не зависит.
- На пружине сформировалась накипь, и она не способна полноценно закрыть устройство.
- Износился уплотнитель из резины, силикона.
- Повышено водопроводное давление. (Предположительно капать должно и в нерабочее время, но с разной интенсивностью.
- Неверный монтаж.
Порядок действий для устранения:
При повышенном давлении в системе несколько путей:
- Приобрести и вмонтировать редуктор давления.
- Установить расширительный бачок (стоит дороже редуктора).
- Установить защитную арматуру, рассчитанную под данные показатели давления.
Из обратного клапана
Выделение воды в небольшом количестве (капает) из клапанного механизма во время работы водонагревателя является вариантом нормы.
В начале использования устройства течь из обратного клапана может свидетельствовать о неверном присоединении патрубка выхода и патрубка входа.
Решение проблемы:
- При незначительном количестве выделяемой жидкости во время эксплуатации оборудования решением проблемы станет помещение под клапан емкости для сбора жидкости.
- Также можно прикрепить шланг к месту протечки и направить его в емкость на полу, так, чтобы его конец не находился в воде.
Капает снизу бойлера
Рассмотрим на примере бойлера Аристон причины выделения воды из нижней части водонагревателя.
Их всего две:
- Течет бак. Возникнуть эта проблема может при отсутствии заземления (ведет к электрокоррозии), ненадлежащем техобслуживании, износе.
- Вода течет из-под фланца, крепящего ТЭН.
Решение проблемы (течь бака):
- Ремонт бака практически невозможен, так как внешний корпус от него трудноотделим, толщина его стенок 1-2 мм, он может быть изготовлен из пластика.
- Если модель позволяет и бак съемный, его можно заменить новым. Но стоит он дорого.
Решение с ТЭНом при износе прокладки (рядом с фланцем):
- Снять крышку.
- Отсоединить провода, слить жидкость.
- Демонтировать фланец. Вытащить ТЭН.
- Заменить прокладку.
- Места скрепления обработать силиконом.
Течет одно из соединений труб (жидкость будет стекать по трубе, возможно, будет ржавой):
Узел раскрутить, далее производится устранение поврежденной прокладки и установка новой.
При повреждении ржавчиной оболочки ТЭНа:
- Свищ найти и запаять или замазать холодной сваркой (устойчива к высоким температурам).
- Приобрести фланец из нержавейки.
В баках Electrolux, неработающий ТЭН очень просто заменить новым.
В верхней части
Течь в верхней части возможна:
- При механическом повреждении прибора снаружи.
- При неправильном монтаже устройства.
- При износе, неправильной работе магниевого стержня.
Решение проблемы:
- Заменить магниевый стержень. В дальнейшем следить за уровнем его износа.
- Если не истек гарантийный срок, прибор не поврежден, верно смонтирован и стержень проверялся, стоит вернуть его в магазин.
- Если срок годности истек (уничтожение течи на примере бойлера Термекс):
- Удалить воду.
- Снять бойлер.
- Счистить ножом теплоизоляцию.
- Зачистить бак.
- Вычислить свищи, наполнив жидкостью.
- Рассверлить, создать резьбу, вкрутить шурупы.
- Замазать холодной сваркой.
Стоит добавить, что использование водонагревателей без предохранительной арматуры запрещено. Если в системе водоснабжения изначально высокое давление, стоит установить редуктор заранее. Если действия не принесли никакого результата, следует вызвать профессионала.
Солнечный коллектор с абсорбером своими руками
Вода в предлагаемой конструкции в солнечный день нагреется до 90 и более градусов, а в пасмурный – до 40 градусов, но и этого будет достаточно, чтобы принять душ и помыть посуду.
Как просто и дешево сделать тротуарную плитку самому
Для такого водонагревателя потребуется:
- лист меди толщиной не меньше 0,2 миллиметра (0,98 см на 2 метра);
- медные трубки по 10 и 22 мм в диаметре и длиною 20 и 2,5 метра соответственно;
- две резьбы и столько же заглушек, все 3 на 4;
- листы OSB (толщина 10 мм).
Конструкция не получится без следующих материалов:
- базальтовой ваты (толщина 50 мм);
- утеплителя теплоотражающего (толщина 20 мм);
- химических реактивов для абсорбера;
- уплотнителя дверного или оконного (необходимо 6 м);
- стеклопакета (0,98 см на 2,01 метра).
Кроме того, надо использовать краску, саморезы, флюс и др. Должен быть под рукой целый набор инструментов, так что нужно будет приготовить электродрель, труборез.
Ход работ следующий:
- Труборезом разделяют медную трубу на две части по 1,25 метра диаметром 22 мм и 10 частей по два метра диаметром 10 мм.
- Через 150 мм от края в больших трубах делают равномерно 10 отверстий по 10 мм.
- Вставляются тонкие трубки и припаиваются к отверстиям.
- К радиатору припаиваются парно заглушки и резьбы, работы выполняются по диагонали.
- На выходе ставится заглушка, насаживается на выходную резьбу, а на входе с помощью штуцера присоединяют компрессор.
- Радиатор проверяют на герметичность.
- После сушки нужно обезжирить конструкцию и сплошным швом припаять к ней медный лист (абсорбент).
- Чернение абсорбента можно произвести из раствора, куда входит 60 г едкого натрия, 16 г персульфата калия или надсернокислового аммония и 1 л воды.
- Из листов OSB путем резки делают корпус. Днище вырезают 1 на 2 метра, боковушки по 0,16 на два метра, верхняя часть – 0,18 на 1 метр, нижняя – 0,17 на 1 метр. Придется повозиться и с опорными перегородками, нужны две штуки по 0,13 на 0,98 м.
- Из рейки 20 на 30 мм делают 4 штуки по 1,94 метра и 2 штуки по 0,98 метра.
- Делаются отверстия по 20 мм диаметром для входа и выхода патрубков (в боковых стенках), и 3-4 – для микровентиляции.
- С помощью мебельного угольника и саморезов собирают корпус, вставляют внутренние перегородки. Нижняя панель опускается на 10 мм, она перекроется потом стеклом.
- Далее следует процесс утепления днища и боков. Вначале это слой минеральной ваты (желательно с влагоотталкивающей пропиткой), затем идет рулонный теплоотражающий материал.
- Устанавливают абсорбер, толщина гелиоколлектора должна быть 17 сантиметров.
- Обшивка сооружения по внутреннему периметру деревянной рейкой 20 на 30 мм. От верхнего края отступают 1 см.
- Обклейка по периметру уплотнительной резинкой.
- Очередь стекла или стеклопакета, контур которого обклеивается оконным уплотнителем.
- Алюминиевый уголок прижимает конструкцию со всех сторон. Он крепится саморезами, предварительно сверлят в него отверстия для саморезов.
Силиконовый герметик наносится на все стыковочные места. Чтобы древесину не портили осадки, ее обрабатывают спецсоставом и защищают эмалью.
Интегрированная система (с тепловыми трубками).
Особенности
— Средняя эффективность в течении дня превышает 50%. — Быстрый ввод в работу; перенос тепла в тепловых трубках производится только в одном направлении. — Система рассчитана на давление воды в 6 бар, что позволяет ей работать напрямую с городской системой водоснабжения. — Отсутствие нагреваемой воды в вакуумной трубе обеспечивает сохранение работоспособности водонагревателя в случае повреждения отдельных труб. — Полиуритановая пена обеспечивает высокоэффективную изоляцию накопительного бака. — Простая конструкция обеспечивает легкую сборку и установку всей системы; модульная конструкция позволяет создавать системы различной тепловой мощности. — Солнечный водонагреватель может работать круглый год даже в холодной климатической зоне. — Возможна установка дополнительного электронагревателя. — Срок службы солнечного коллектора (водонагревателя) превышает 15 лет.
Технические характеристики солнечных коллекторов Weswen
Технические параметры: Накопительный бак состоит из: — внешняя оболочка: сталь толщиной 0,4мм — накопительный бак: SUS304 толщиной 1,5мм — полиуретановая изоляция 50мм Рабочее давление: 6 бар. Эффективность: ≥55% (зимой ≥42%). Рабочая температура: 60°C ~ -35°C. Тип вакуумных труб: 58мм*1800мм. Срок службы: 15 лет. Сечение входа/выхода:3/4″.
Модель | Тип трубы | Тепловая трубка | Поверхность активного нагрева абсорбера, м2 | Угол наклона | Емкость бака, л |
солнечный водонагреватель WUAC-100H | ∅58мм*1800мм*10шт. | Да | 1,47 | 45°/38°/25° | 80 |
солнечный водонагреватель WUAC-120H | ∅58мм*1800мм*12шт. | Да | 1,764 | 45°/38°/25° | 100 |
солнечный водонагреватель WUAC-150H | ∅58мм*1800мм*15шт. | Да | 2,205 | 45°/38°/25° | 135 |
солнечный водонагреватель WUAC-180H | ∅58мм*1800мм*18шт. | Да | 2,646 | 45°/38°/25° | 150 |
солнечный водонагреватель WUAC-200H | ∅58мм*1800мм*20шт. | Да | 2,94 | 45°/38°/25° | 165 |
солнечный водонагреватель WUAC-240H | ∅58мм*1800мм*24шт. | Да | 3,528 | 45°/38°/25° | 200 |
солнечный водонагреватель WUAC-300H | ∅58мм*1800мм*30шт. | Да | 4,41 | 45°/38°/25° | 250 |
Как устроен солнечный водонагреватель (СВ)
Большинство солнечных нагревателей имеют схожий принцип работы и состоят из:
- Коллектора – обязательной детали, представляющей собой сеть трубок или шлангов. Диаметр трубок небольшой, поэтому и объём воды в них такой, чтобы успевать греться от солнечного тепла.
- Оборудования, создающего напор – вода может быть и центральной, тогда этот пункт не нужен. Или же можно использовать насос. Кроме того, некоторые модели используют естественное конвекционное движение или силу гравитации и обходятся без насоса.
- Трубопроводные элементы. Их число и наличие тоже зависят от модели нагревателя.
- В конструкции может также быть бак.
Для повышения эффективности устройства применяют следующие приёмы:
- Коллектор наклоняют под углом, чтобы он улавливал больше солнечных лучей.
- Под коллектор кладут материал чёрного цвета, чтобы он дополнительно грел воду в трубах.
- Коллектор иногда «вставляют» в раму и накрывают стеклом или плёнкой. Это создаёт парниковый эффект и греет воду ещё сильнее!
Солнечный водонагреватель для отопления и горячего водоснабжения
Применять СВ можно для летнего душа, отопления, подогрева воды для бани, ванны и кухни.
Цены и от чего они зависят?
Что касается конкретных цифр, то водонагреватели, выпускаемые в России, обойдутся примерно в 700─800 долларов США. Речь идёт о модели вакуумного типа. Примерно такие же цены на аналогичную китайскую продукцию. Водонагреватели немецких производителей стоят примерно 800─900 евро. Это дороже, но у них в комплекте идёт необходимый крепёж, а для изготовления коллекторов используется медь и нержавейка. Так, что деньги будут потрачены не зря.
Водонагреватель Viessmann Vitosol 200 На цену солнечного водонагревателя оказывают влияние следующие факторы:
- Бренд;
- Материал корпуса и теплоприёмника;
- качество сборки;
- способ укладки изоляционного материала и стоимость самого материала;
- толщина стекла.
Естественно, что на цене отражаются конструктивные различия, о которых рассказывалось выше.
Чем отличаются солнечные батареи от коллекторов?
Нагрев воды от солнца Часть 2: применение и установка солнечного водонагревателя
Ежедневно на землю падает огромное количество солнечного излучения большая часть которого не используется. Задача коллектора — «впитать» в себя определенную долю этого излучения и преобразовать его в пригодную для человеческих потребностей энергию.
При этом важно отличать: солнечное излучение может быть преобразовано в 2 вида энергии – тепловую и электрическую
- Солнечные коллекторы применяются для получения тепла и нагрева воды. Они нагревают воду которая используется для ГВС и отопления здания.
- Солнечные батареи (они же фотоэлектрические модули) применяются для выработки электроэнергии. Они имеют совершенно другой принцип действия.Виды солнечных коллекторов
Существует также комбинированная технология. Панели, которые одновременно вырабатывают электрическую и тепловую энергию.
Солнечные водонагреватели с древности до современности
Есть много способов использования солнечной энергии. Одним из наиболее популярных методов, применяемых как в бытовых, так и в промышленных условиях, стали солнечные водонагреватели. Эти устройства используются веками, а с применением современных технологий получили новый виток популярности. С древних времен и до недавних пор воду, как и другие жидкости, при помощи солнца нагревали в открытых или закрытых емкостях темного цвета, что способствовало скорейшему подогреву.
Сейчас же, в электронный век, все чаще применяются более современные элементы, которые позволяют не только нагревать воду при помощи солнца, но и поддерживать заданную температуру теплоносителя. Они включают массу технических разработок, касающихся как используемых структурных элементов, так и способов управления. Их конструкция разнообразна и в большинстве своем зависит от целевого назначения прибора, а также применяемых технологий и материалов. Часть из них выпускается только промышленным способом, но другая часть может исполняться и в кустарных условиях.
Накопительный водонагреватель
Отличительная особенность – наличие накопительной емкости, где вода прогревается теплообменником, который может быть заполнен антифризом, так как это вещество не замерзает при минусовой температуре.
Вещество постоянно циркулирует по гелиосистеме. Наружный контур сооружен довольно протяженным, чтобы жидкость успевала прогреться, проходя через него. Нагретое вещество поступает во второй контур, расположенный внутри накопительного бака, отдает тепло воде, затем, охлажденное, возвращается обратно. При помощи такой циркуляции постоянно прогревается вода для отопления, системы горячего водоснабжения.
Объем резервуара варьируется в зависимости от нужд, требований. Также внутри бака может располагаться дополнительный электроТЭН, либо второй прогревающий контур (от электро-, газоснабжения). Предназначен для вспомогательного подключения в случаях, когда солнечного света недостаточно для отопления дома, прогрева воды до нужной температуры.
Как собрать солнечный водонагреватель для дома своими руками?
Преимущество солнечных водонагревателей в том, что их довольно просто изготовить своими руками без специальной подготовки. Итак, 18 шагов необходимых для самостоятельной сборки солнечного коллектора:
Изготавливаем решетку из параллельных металлических труб (10-15 мм диаметром), скрепленных двумя поперечными трубами (диаметром не менее 20 мм). Для соединения, просверливаем отверстия в более широких трубах (по диаметру узких параллельных труб)
Привариваем к раме абсорбер – металлический лист. Для лучшей теплопередачи, нужно максимально плотнее прижать металлический лист к раме (приварить все участки соединения)
Покрываем абсорбер черной теплостойкой краской. Дожидаемся полного высыхания.
Изготавливаем деревянную раму высотой около 100-150 мм. Ширина и длина рамы рассчитываются по размерам абсорбера.
Размещаем абсорбер внутри деревянной рамы.
Накрываем раму обычным оконным стеклом (от 4 мм толщиной). Можно использовать и стеклопакеты. При этом вырастет эффективность водонагревателя, но и существенно увеличится его общая масса и стоимость проекта.
Обрабатываем раму антисептиком и красим краской (желательно стойкой к влажности, для защиты от атмосферных осадков).
Просверливаем отверстия в раме, чтобы холодный и горячий теплоноситель могли попадать в металлическую раму абсорбера.
Тыльную часть конструкции (под абсорбером) покрываем теплоизоляционным материалом. Рекомендуется использовать мин. вату
важно чтобы изоляционный материал был способен выдержать температуры до 200 градусов.
Покрываем нижнюю часть рамы фанерой или досками. Главное гарантировать что влага не будет проникать в водонагреватель.
Прибиваем планки для крепления стекла (во внутренней стороне рамы).
Прикрепляем уплотнитель, вставляем стекло и еще один уплотнитель на стекло
Все это прикрепляется при помощи оцинкованной жести.
Все щели конструкции заполняются силиконом, для уменьшения тепло потерь.
Находим емкость-аккумулятор. Это может быть старый бойлер, металлические бочки… главное помнить, емкость должна выдерживать давление воды в системе (несколько атмосфер).
В баке делается 4 отверстия. Два для теплообменника. Одно для попадания в бак холодной воды (в нижней части бака) и одно для вывода горячей воды (в верхней части).
Размещаем в баке спиралевидный теплообменник (из меди или нержавеющей стали).
Проводим соединение коллектора и емкости-аккумулятора. Для этого можно использовать пластиковые или металлопластиковые трубы (для предотвращения тепло потерь, хорошо изолируем систему).
В верхней точке системы, присоединяем расширительный бачок (для регулирования давления в системе).
Мы надеемся, что наша статья была полезной для вас и поможет вам в построении солнечного водонагревателя своими руками.
Как установить солнечную систему нагрева воды
Гелиосистема устанавливается на скатной кровле, специальных наклонных площадках или стенах здания. Место для водогрейной установки с солнечными коллекторами выбирается индивидуально с учетом следующих рекомендаций:
- южная сторона здания;
- отсутствие видимых препятствий, загораживающих солнечные лучи: деревьев, близлежащих домов и т.д.;
- место должно быть удобным для дальнейшего обслуживания и ремонта системы.
Перед монтажом и регулировкой трубчатых или панельных водонагревателей определяют оптимальный угол наклона установки. В этом отношении руководствуются следующей формулой:
- для лета — (широта + (широта — 22,5 градуса)) ÷ 2;
- для зимы — (широта + (широта + 22,5 градуса)) ÷ 2.
Ориентация | Угол наклона коллектора | ||
30° | 50° | 70° | |
Восток | 1,64 | 1,61 | 1,61 |
Восток ЮгоВосток | 1,45 | 1,47 | 1,61 |
ЮгоВосток | 1,17 | 1,15 | 1,34 |
Юг ЮгоВосток | 1,04 | 0,98 | 1,14 |
Юг | 1 | 0,94 | 1,11 |
Юг ЮгоЗапад | 1,03 | 0,97 | 1,13 |
ЮгоЗапад | 1,13 | 1,09 | 1,27 |
Запад ЮгоЗапад | 1,35 | 1,35 | 1,60 |
Запад | 1.61 | 1,61 | 1,61 |
Угол наклона будет меняться в зависимости от времени года. В связи с этим перед началом зимнего или летнего сезона будет необходимо заново отрегулировать гелиостанцию. Набирает популярность автоматика слежения за солнцем, самостоятельно подстраивающая угол наклона и расположение гелиопанели. В движение конструкцию приводит электромотор, подключенный к бытовой сети на 220 В. Подключение солнечного коллектора к системе горячего водоснабжения осуществляется следующим образом:
- Установка водонагревателя — коллектор монтируется с помощью специальной рамы, при необходимости меняющей угол наклона. Можно встроить гелиопанель в кровлю или поставить на ровной площадке. Допускается одновременное подключение нескольких модулей в единую сеть, посредством гидравлических переходников. При установке моноблока учитывают, что вес наполненного бака достигает 300 кг. В месте монтажа потребуется укрепить конструкцию крыши.
-
БКН — бойлер косвенного нагрева необходим для всесезонных гелиосистем. В баке присутствует отдельный змеевик (располагается внизу) к которому, с помощью труб, подсоединяется солнечный коллектор. Ко второму теплообменнику подключается котел.Системы безопасности — в схеме монтажа солнечного водонагревателя трубчатого и панельного типа предусматривается:
- Устройство для сброса давления — узел, предназначенный защитить от закипания систему ГВС. Модуль подключен к канализации, через трубопровод. При перегреве теплоносителя срабатывает датчик, сбрасывающий горячую воду. Открывается клапан подпитки. В систему ГВС добавляется холодная вода.
- Защитить солнечную систему от закипания можно при помощи шторок, автоматически закрывающих абсорбер при достижении определенной температуры теплоносителя.
- Устройство для сброса давления входит в принципиальную схему монтажа солнечного водонагревателя трубчатого типа. Особенность работы этой гелиосистемы в высокотемпературном режиме нагрева. Вода греется до рекордных 60-80°C и может быстро достигнуть точки кипения. Чтобы не допустить перегрева используют группу безопасности.
- Насосное оборудование — необходимо системам горячего водоснабжения на солнечных коллекторах с принудительным движением теплоносителя. Циркуляционный узел включает: группу безопасности и насос. Оборудование подключается к автоматике солнечного коллектора.
Основные правила техники безопасности при эксплуатации гелиоустановок описаны в СниП III-4-80. Отдельные рекомендации указываются производителями оборудования:
- монтаж на высоте свыше 5 м выполняет персонал, имеющий допуск к высотным работам;
- во время составления проектной документации, производят расчет опорных конструкций с учетом возможных ветровых и других нагрузок.
- для компенсации тепловой нагрузки, расширительный бак выбирается с вместительностью не менее 15% от общего объема теплоносителя.
- используется предохранительный клапан, с пограничным значением не более 3 атм.
Применение правил техники безопасности и рекомендаций по подключению гелиоколлекторов, непременное условие для ввода системы в эксплуатацию. При нарушении условий подключения стабильная работа солнечных водонагревателей не гарантируется.
Изготовление коллектора
Коллектор – специальный короб для теплообменника – тоже очень важная часть установки. Готовить его нужно аккуратно. Самая важная задача – не потерять тепло. Корпус коллектора можно изготовить из дерева (или другого материала, из которого получится прочный ящик). Пригодится обрезная доска толщиной 40 мм и фанера в 6 мм. Из досок нужно сколотить прочную раму с размерами 240х90х75. С помощью шурупов к раме прикрепляют дно из фанеры или оргалита, усиляют дно рейками, чтобы получится крепкий ящик. На дно ящика кладут слой теплоизоляционного материала (пенопласт, шлако- или стекловата), а сверху – теплообменник с теплопоглощающим листом (можно добавить еще лист фольги). Все элементы конструкции нужно хорошо закрепить между собой стальными хомутами из проволоки. Коллектор обязательно застекляют. В верхней части рамы можно выбрать пазы для стекла, а по бокам прикрепить поперечные рейки, на которые ляжет стекло. За всей стыковкой и уплотнением швов нужно следить очень тщательно. Именно непроницаемость короба коллектора сможет обеспечить хороший парниковый эффект внутри, а значит — и хорошо нагреется вода. Обязательно использовать замазку для гидроизоляции, чтобы дождевая вода не смогла попасть внутрь коллектора между стекольными швами и рамой. Для предохранения стекла от механических повреждений (град, дождь, сильный ветер) можно смонтировать дополнительные откидные крышки из дерева или металла. С внешней строны короб желательно покрасить белой или светлой краской, чтобы снизились потери на теплоизлучение. Соединения подводящих труб с трубами теплообменника или змеевика внутри коллектора – стандартное: с использованием муфт, тройников, уголков и обязательной герметизацией пенькой и масляной краской.
Достоинства и недостатки
Преимущества проточных водонагревателей перед бойлерами:
Основное преимущество проточного нагревателя воды заметно невооруженным взглядом. Это отсутствие накопительного бака для хранения подогретой воды. Таким образом, прибор получает компактные размеры и у вас будет больше вариантов его размещения, поскольку не потребуется много свободного места. Подойдет и ванная комната, и помещение кухни
Накопительные бойлеры в этом плане доставляют куда больше проблем.
Еще одно важное преимущество проточного водонагревателя — его возможность производить горячую воду в практически неограниченных количествах в течение длительного времени. В бойлере такая возможность сильно ограничена размерами накопителя, поэтому если объем подогретой воды уже израсходован, придется ждать, порой по нескольку часов, пока агрегат нагреет ее снова.
Недорогое техническое обслуживание в сравнении с бойлерными моделями, благодаря отсутствию анода.
Стоимость проточного водонагревателя значительно ниже, чем у модели с накопителем горячей воды.
К недостаткам относят следующие особенности:
- Проточник, не имеющий собственного напора, способен обеспечить горячим водоснабжением только одну точку водоразбора. Напорные модели, которые могут снабжать подогретой водой сразу весь коттедж или квартиру, нуждаются в обустройстве системы, которая будет поддерживать давление на нужном уровне.
- Для того, чтобы быстро нагреть большой объем жидкости, для принятия ванны или мытья большого количества грязной посуды, нужно будет приобрести устройство с мощностью, превышающей 8 кВт. В зимнее время данный показатель и вовсе должен составлять от 12 кВт из-за снижения температуры воды в трубах.
Эффективность использования солнечного водонагревателя
Бытует мнение о том, что Россия не подходит для использования солнечной энергии для подогрева воды из-за достаточно холодного климата. Однако это далеко не так. Для того чтобы определить, эффективны ли солнечные нагреватели в наших широтах, будем оперировать таким понятием, как инсоляция (количество солнечной энергии, попадающей на поверхность Земли). На территории России годовой показатель инсоляции колеблется в пределах от 800 до 1900 кВт-час/м2. В Московском регионе этот показатель равен 1100 кВт-час/м2. Например, в Германии, с аналогичным показателем инсоляции, такие системы покрывают суммарную площадь более 6 млн. м2.
Солнечные нагреватели вполне применимы в средних широтах нашей страны. Они способны сэкономить до 60% электроэнергии. По данным исследований, проведенных немецким Институтом строительной физики, среднестатистическая семья из 4-х человек потребляет в среднем 4400 кВт-час в год. Такие количество энергии могут вырабатывать солнечные модули площадью всего 34 м2. И даже если солнечный нагреватель воды, сделанный своими руками, будет уступать аналогу промышленного производства, экономия энергоносителей все равно остается ощутимой.