Виды солнечных нагревателей и их устройство

Автор статьи
Константин Корепов
АА

Содержание

Водонагреватель для бассейна

Водонагревательную гелиосистему можно использовать для обогрева воды в бассейне. Несмотря на то, что он зачастую находится под открытым небом, вода в нем прогревается до комфортной температуры только в особенно жаркие дни. В остальное время прогреть бассейн поможет солнечный коллектор, подключенный к системе водоснабжения бассейна. Также данный вариант подходит для обогрева закрытых плавательных сооружений.

Гелиоустановка может быть собранной на производстве либо вручную. К тому же ее можно использовать зимой в ясную погоду.

Схема сборки водонагревателя для бассейна такая же, как и приведенная выше. Отличие – более крупные размеры. Для установки устройства рекомендуется подготовить специальную площадку, выложенную тротуарной плиткой, либо забетонированную. Она придаст большую устойчивость большой конструкции.

Готовый водонагреватель устанавливается на площадку. Патрубок для холодной воды опускается на дно бассейна с одной стороны. Выход для прогретой воды размещается на противоположной стороне. Электронасос подключается к системе для принудительной циркуляции жидкости. Также можно установить обратный клапан, дополнительные краны, патрубок для стравливания пара.

Во время использования бассейна гелиоустановку следует отключать для обеспечения безопасности. Средняя температура воды составит 30⁰ С, температура на выходе из коллектора – 75⁰ С.

75a157d818a28a52a13d0ecafda01815.jpg

 

Установка

0d6b62ce6e091df5f6c9d08a9163312b.jpgПоскольку оборудование работает от солнечной энергии, то, соответственно, установка обогревателя будет проводиться на открытом воздухе. Монтаж рекомендуют проводить на крышах зданий, на балконах или других архитектурных выступах.

Экран водонагревателя должен быть направлен на юг. Установку проводят под определенным углом к горизонту, который эквивалентен географической широте местности.

Водонагреватель постоянно поглощает энергию и по понятным причинам источник энергии выключить нельзя, поэтому, в случае малого потребления воды, температура застоя может достигать до 300°С.

По этой причине не допускается использование пластиковых и стальных труб с цинковым покрытием. Оптимальными в эксплуатации станут трубопроводы, изготовленные из меди или нержавеющей стали.

Горячий контур солнечного водонагревателя должен иметь теплоизоляцию, это позволит избежать ожогов и возгораний. Следует учесть температурный режим работы оборудования при выборе теплоизоляции и крепежей.

Производители солнечных водонагревателей на корпусе своей продукции указывают точную температуру застоя.
Панели коллектора должны находиться на открытом пространстве, чтобы был открытый доступ к солнечному свету. Необходимо исключить наличие возможных преград.

Чаще всего углом наклона коллектора будет наклон ската крыши. Для того, чтобы эффективность работы водонагревателя приблизить к максимальной, лучше придерживаться рекомендаций и использовать специальный стеллаж, на который будет крепиться коллектор.

Т.е. залогом правильной и эффективной работы оборудования являются всего несколько правил:

  • направление на юг;
  • правильный угол наклона;
  • беспрепятственный доступ к солнечному свету;

Некорректная установка снизит качество работы водонагревателя, а вложенные средства не будут оправданы. Тип нагревателя также может играть роль в способе его установки. При монтаже учитывают тип используемого оборудования.

Различают такие системы:

Пассивная

41b6641fdcb67629af7b3d59372f9f69.jpg

Подразумевает само собой протекающую абсорбцию и аккумулирование энергии. Солнечная энергия попадает на объект нагрева без контроля этого процесса, т.е. отсутствуют какие-либо механизмы и контролирующие элементы. Это простая система, которая не требует особых затрат. Однако недостатки в том, что водонагреватель работает неравномерно и не на полную мощность.

Самый наглядный пример – это затемненный бак, который размещен над летним душем. В таком пассивном режиме работают одноконтурные системы, в которых применяется процесс естественной циркуляции. Для полноценной работы системы приемный бак размещают выше коллектора, но такой способ установки не всегда удобен. Решить вопрос можно с помощью другого способа работы системы.

Активная

40354c62bcb5f36a2e5b9bc3d1a80811.jpg

Лишена недостатков пассивной системы. Ее функционирование основано на том, что солнечные лучи благодаря специальным устройствам переходят в тепловую энергию, которая систематически передается нагревательному баку и потребителю. Функционирование такого нагревателя достигается благодаря принудительной циркуляции, которая может поддерживаться в одно- и двухконтурных системах. Также применяют и дополнительно устанавливают двигатели, которые поворачивают панели и насосы, измерительную аппаратуру, а также устройства контроля и управления работой системы.

Установка и подключение коллектора панельного типа

  • установка на плоской кровле;
  • скатной крыше;
  • площадке.
  • Монтаж на плоской кровле — требователен к углу наклона панелей (16,2°). В качестве регламентирующего документа, определяющего разрывы между рядами коллекторов, можно принять ВСН 52-86 «Установки солнечного горячего водоснабжения». Гелиопанели устанавливаются в специальных металлических рамах, устойчивых к порывам ветра.

    Посмотреть файл онлайн: ВСН 52-86 «Установки солнечного горячего водоснабжения».pdf

    Скачать файл (1.15 Mb) (cкачиваний: 12)

  • Установка на площадке — действуют правила схожие с теми, что описывают подключение на плоской кровле. Единственная разница, место расположения следует оградить от свободного прохода людей.
  • Монтаж на скатной кровле — место подключения ориентируют в южную сторону. Допускается размещение как над кровельным покрытием, так и (при условии использования специальной рамы) со встраиванием в крышу. Место монтажа панельного солнечного водогрейного коллектора не должно затеняться деревьями. Стыки тщательно герметизируются.

4838043b598c922a21db6dcf19a205a7.jpgПосмотреть файл онлайн: Инструкция по монтажу панельного гелиоколлектора на крыше.pdf

Скачать файл (2.5 Mb) (cкачиваний: 7)

Посмотреть файл онлайн: Инструкция по установке плоских гелиопанелей на фасад.pdf

Скачать файл (1.58 Mb) (cкачиваний: 1)

Изготовление солнечного водонагревателя своими руками

Чтобы сделать систему нагрева воды для дачного летнего домика, не требуются какие-то капитальные сооружения. Здесь потребуются небольшие вложения и не так много времени.

Какие материалы потребуются?

  • Доски и деревянные бруски (количество в зависимости от размера короба, который вы будете делать);
  • Плита ДСП для задней стенки;
  • Жестяной лист или кровельное железо размером с заднюю стенку короба;
  • Медный змеевик;
  • Закалённое стекло;
  • Термостойкая матовая краска чёрного цвета;
  • Пенопласт, стекловата или другой теплоизоляционный материал.

Когда будете гнуть медную трубку, смотрите, чтобы не было изломов.

На изображении ниже можно посмотреть плоский солнечный водонагреватель в разрезе.

21d571b597214f118cea2acc77a9c0d7.jpg

Плоский водонагреватель в разрезе

Расширительный бак делается объем примерно на 100 литров. Сделать его можно из бака, бочки, сварить металлический куб или любым другим способом

Очень важно сделать для бака наружный слой теплоизоляции. В нижней части бака устанавливается медный змеевик в виде спирали и соединяется с коллектором

Наполнение бака водой будет происходить из водопровода, скважины или любого другого источника, который имеется у вас на участке. Для контроля уровня воды в этой ёмкости должен быть поплавковый кран.

Солнечный водонагреватель нужно установить на место, максимально освещаемое солнечными лучами. После этого нужно соединить коллектор со змеевиком теплообменника, который находится в баке. В контуре теплоносителя воды будет циркулировать под действием водяного насоса небольшой мощности. В систему с коллектором можно залить как в воду, так и антифриз. Антифриз может понадобиться на тот случай, если вы будете использовать водонагреватель при отрицательной температуре (например, во время ночных заморозков). Вот и всё, система нагрева воды готова к использованию.

Обогреватель на солнечных батареях

1c50aff5afde1ae76e01f1bad4b4e55d.jpgУчитывая то, что современные технологии не стоят на месте, а каждый раз предлагают вам различные новшества, то именно извлечение энергии от природы — это и есть одно из них.

Люди уже давно используют все стихии природы — воды, ветра и, конечно, солнца. Именно солнечная энергия бесконечна и поэтому ее очень выгодно применять. Многие страны уже давно перешли на новый вид обогрева, а если учесть, что нынче отопление стоит недешево, многие отдают предпочтение обогревателю на солнечных батареях.

Если вы мечтаете не зависеть от жилищно-коммунальных хозяйств и иметь в доме тепло постоянно, то следует в первую очередь, подробнее рассмотреть преимущества использования солнечных обогревателей — чтобы их оценить.

Во-первых, наличие тепла у вас дома будет в то время, когда вам удобно, во-вторых, можно регулировать температуру в комнате и устанавливать ту, которая для вас считается комфортной. В-третьих, большой срок службы позволит пользоваться долго, не ремонтируя и не заменяя расходные материалы. В-четвертых, тот запас энергии, который вы будете иметь, позволит вам его использовать на свои нужды. В-пятых, и самое главное — отпадет зависимость от коммунальных служб, которые постоянно увеличивают цены на отопление.

Также следует отметить, что обогреватель на солнечных батареях, например, для теплицы при первоначальных больших вложениях в дальнейшем не требует растрат . Используя его, позволит вам удерживать необходимую температуру для растений, а это в свою очередь поспособствует быстрому их созреванию. Но следует учесть, что наличие солнечного излучения на протяжении года не стабильно, и в некоторых мало солнечных регионах нужно искать дополнительный источник теплоэнергии, которым может выступить, например — вода или воздух.

Считается, что воздух имеет небольшую теплоемкость, поэтому его использовать не следует, а эффективнее применять воду. Многие владельцы теплиц знакомы с этим способом и даже применяют его, но иногда считают его далеко не эффективным.

Покрытие теплицы можно сделать из трех слоев полиэтилена, а между ними расположить воду, которая будет греться, и отдавать тепло. Но такая конструкция не является долговечной, поэтому в данном случае лучше использовать солнечные батареи.

Использование их для теплицы будет более эффективным, если установить несимметричное покрытие. Это позволит в зиму прогревать теплицу под воздействием прямым углом солнечных лучей, а летом не позволит перегреть, так как лучи будут распределяться под углом.

При желании долгосрочной работы такой системы, нужно серьезно отнестись к выбору

Важно учесть нужную мощность и площадь системы. После этого необходимо определиться с местом установки, но для этого лучше обратиться к специалистам, так как солнечные батареи стоят дорого и требуют правильного монтажа

На высокую цену не стоит обращать внимание и раздумывать при совершении покупки. Это связано с тем, что прослужат солнечные батареи вам более 25 лет, а года через три батареи уже окупятся

Если вы уже окончательно определились в своем выборе, то важно сказать, что остановившись на солнечных батареях – вы приняли правильное решение. Энергия солнца бесплатна и прослужит ни один десяток лет, а вложение денег в такой обогреватель позволит вам не зависеть от коммунальных служб.

Обогреватель на солнечных батареях

Обогреватель на солнечных батареях Учитывая то, что современные технологии не стоят на месте, а каждый раз предлагают вам различные новшества, то именно извлечение энергии от природы — это

Источник:

Солнечные батареи для отопления дома зима не торжествует

На каждом загородном участке, значительно удаленном от города, котельная имеется своя, в крайнем случае, может стоять большая котельная на весь поселок, но лучше всего собственные солнечные батареи для отопления дома. Так достигается некоторая автономия, и нет затрат на топливо для котла, будь то газ или уголь.

Если выбрать стандартные солнечные батареи для отопления дома

Собственно, выбор у вас небогатый – либо обычные солнечные элементы, на кристаллах фотоэлементов (моно- и поликристаллические) и из кремниевой пленки (тонкопленочные), либо коллектор. В первом случае будет просто снабжение током работающего на электричестве котла (бойлера) или других обогревательных приборов. Второй вариант предусматривает непосредственный нагрев солнечными лучами воды, которая будет течь по проведенным сквозь батареи коллектора трубкам. Таким образом, обе системы довольно сильно различаются, а значит у каждой есть свои достоинства, недостатки и, возможно, преимущества перед другой.

Установленные на крыше обычные солнечные батареи для отопления дома подходят ничуть не хуже, чем для его освещения.

Здесь все зависит от площади, покрытой светоулавливающими модулями. Например, если у вас на крыше панель с мощностью 800 Вт, это позволит вам задействовать один небольшой обогреватель, в течение небольшого времени, а вот батарея с мощностью 8 кВт уже может обогреть несколько маленьких комнат. Солнечные элементы с производительностью 13,5 кВт могут обогреть уже весь дом, правда, в самые суровые холода нагрузку увеличить не получится. Если установить батареи с выходом порядка 20 кВт, у вас могут параллельно работать и водонагреватель, и бытовая техника. Недостатки таких модулей – занимаемая ими площадь и высокая цена.

Обогрев дома солнечными батареями коллекторного типа

По своей сути коллекторы действительно схожи с солнечными батареями, поскольку улавливают прямые солнечные лучи. Исключением для вторых являются тонкопленочные пластины, выдающие ток от рассеянного света. Что касается коллекторов, то для нагрева воды жаркое солнечное излучение нужно плоским моделям. Единственный вариант, активно поставляющий в трубы отопительной системы горячую воду всю зиму, даже при плотной облачности – вакуумные коллекторы. Именно вакуум сберегает драгоценное тепло.

Если вы решите брать вакуумный вариант, в этом случае вам также предстоит выбор – модели прямого нагрева воды или косвенного. Первые считаются сезонными, поскольку накопительный бак расположен непосредственно в корпусе коллектора, и трубки с двойной оболочкой, внутри которой вакуумная среда, соединяются с емкостью напрямую. В зимнее время такие модели использоваться не могут, вода в них замерзает.

Другое дело – обогрев дома солнечными батареями коллекторного всесезонного типа. Они будут работать даже при -50 градусах и облачном покрове, поскольку накопительный бак установлен в доме. Такая система действует благодаря жидкости-теплоносителю, движущейся по трубам между спиралями, расположенными внутри бака, и коллектором. В сердечники вакуумных трубок залита та же жидкость. Вода же только в накопителе, из него она по трубам течет в батареи.

Отопление загородного дома солнечными батареями и его особенности

Итак, определенно, вакуумный компрессор является наилучшим вариантом, однако каковы особенности его использования? Ведь удаленные друг от друга накопительный бак и солнечные батареи для обогрева дома, установленные на крыше, подразумевают довольно внушительные коммуникации в промежутке. Так оно и есть. Поскольку легкокипящая жидкость должна подаваться в коллектор под давлением, можно использовать циркуляционный насос. Разумеется, будут затраты электроэнергии, однако можно установить дополнительно и солнечные элементы для выработки тока.

Испарение специальной легкокипящей жидкости начинается в сердечниках вакуумных трубок, когда температура внутри достигает 30 градусов.

Чтобы работа системы не требовала постоянного контроля, пока работает отопление частного загородного дома солнечными батареями, в нее внедряют блок управления, который по показаниям датчиков температуры включает или отключает насос. Сами датчики имеются не только в накопительном баке, но и на выходе коллектора. Что касается обслуживания последнего, оно не отличается особой сложностью. Трубки с вакуумными полостями присоединены к поперечному приемнику тепла с помощью медных гильз. В случае повреждения такой трубки она заменяется очень легко.

Плоские или панельные солнечные водонагреватели

Плоские солнечные водонагреватели особенно популярны в странах и регионах, где недостатка в солнечной энергии не испытывается. Фактически, избыточная солнечная энергия компенсирует невысокий коэффициент полезного действия (КПД) этих приборов. Поглощающий элемент, который используется в панельных солнечных водонагревателях, называется абсорбером. Он имеет теплоизоляционный слой и прозрачное покрытие, которое обычно изготавливается из закаленного стекла. Максимальная температура воды, которую может выдать плоский солнечный водонагреватель, может достигать 190-200 градусов по Цельсию. Использование меди в качестве абсорбера повышает эффективность панельных солнечных водонагревателей.

Пластиковые солнечные водонагреватели

Пластиковые солнечные водонагреватели изготавливаются из полиэтилена высокой плотности. Они используются, в основном, в летний период и не имеют дополнительной теплоизоляции. Их КПД не очень велик, но себестоимость довольно низкая.

Вакуумные солнечные водонагреватели

Вакуумные солнечные водонагреватели имеют наибольший КПД и предназначены для использования в регионах, где часто бывают низкие температуры и слабая освещенность. Они заслуживают отдельного внимания по причине своей высокой эффективности. Свое название вакуумные солнечные водонагреватели получили потому, что внутренняя трубка отделена от окружающей среды вакуумом – это и позволяет свести к минимуму потери тепла. По устройству эта схема напоминает термос. При этом внешняя часть трубки является прозрачной, а внутренняя ее часть имеет специальное покрытие, которое очень чувствительно к солнечной энергии. Вакуум сохраняет около 95% солнечной энергии внутри.

Строение вакуумного солнечного водонагревателя таково:

  1. Внутренний бак (изготавливается из нержавеющей стали)
  2. Вакуумные трубки (из стекла или меди)
  3. Наружный бак (может изготавливаться из эмалированной, оцинкованной либо нержавеющей стали)
  4. Теплоизоляция (например, полиуретан)
  5. Рама коллектора (изготавливается либо из стали с гальваническим покрытием, либо из нержавеющей стали)
  6. Рефлектор (изготавливается из алюминия)

d5dc81824ba9ca0f628c30aafb844f0f.jpg

Для максимальной эффективности такой гелиосистемы, солнечный водонагреватель должен устанавливаться на крыше, либо другой поверхности (как можно выше), на южном скате и с определенным наклоном. Этот наклон должен равняться географической широте местности, к которой прибавлено 10-15 градусов. Солнечные водонагреватели устанавливаются не только в загородных домах или дачах, но и на крышах пансионатов, детских лагерей, гостиниц, санаториев, баз отдыха, промышленных зданиях, теплицах и т.д.

Максимальная температура воды, которую может выдать вакуумный солнечный водонагреватель, может достигать 250-300 градусов. Объем бака варьируется так же, как и у накопительных водонагревателей (т.е. от 40 литров и выше).

Еще один способ оптимизировать процесс нагрева воды – это т.н. водонагреватель косвенного нагрева. Это название соотносится с принципом работы агрегата, внутри которого находится змеевик (нагревательный элемент), питающийся от системы отопления. В отличие от накопительных водонагревателей прямого нагрева, стабильность работы водонагревателя косвенного нагрева не так сильно зависит от топлива, к тому же, воду они греют быстрее. Водонагреватели косвенного нагрева могут работать и на энергии солнца.

На сегодняшний день солнечные водонагреватели не так сильно распространены, однако их популярность растет. Неоспоримые преимущества, которые имеют водонагреватели этого типа, делают их крайне привлекательными для потребителей и, возможно, не далек тот день, когда солнечные водонагреватели станут нашей с вами повседневной реальностью!

Пример солнечных систем для нагрева воды

Варианты самодельных солнечных установок

Особенностью солнечных водонагревателей, построенных своими руками, является то, что практически все устройства имеют одинаковую конструкцию теплоизолированного короба. Часто каркас собирается из пиломатериалов и покрывается минеральной ватой и теплоотражающей плёнкой. Что же касается абсорбера, то для его производства используют металлические и пластиковые трубы, а также готовые узлы от ненужного бытового оборудования.

Из садового шланга

Сложенный улиткой садовый шланг или водопроводная ПВХ-труба имеет большую площадь поверхности, что позволяет использовать подобный контур в качестве водонагревателя для нужд летнего душа, кухни или подогрева бассейна. Разумеется, для этих целей лучше брать материалы чёрного цвета и обязательно использовать накопительную ёмкость, иначе в пик летней жары абсорбер будет перегреваться.

d8eada52ac647192606ec1ee8b50e141.jpg

Плоский коллектор из садового шланга — простейший способ подогревать воду в бассейне

Из конденсатора старого холодильника

Внешний теплообменник отслужившего свой срок холодильника или морозильной камеры является готовым абсорбером гелиоколлектора. Всё, что остаётся сделать — дооборудовать его теплопоглощающим листом и установить в корпус. Конечно, производительность такой системы будет маленькой, но в тёплое время года водонагреватель из деталей холодильного оборудования перекроет потребности в горячей воде небольшого загородного дома или дачи.

408feaf598ff31d8909d61b09724e1d4.jpg

Теплообменник старого холодильника представляет собой практически готовый абсорбер для небольшого гелионагревателя

Из плоского радиатора системы отопления

Изготовление гелиоколлектора из стального радиатора не потребует даже монтажа абсорбирующей пластины. Достаточно покрыть устройство чёрной жаростойкой краской и смонтировать его в герметичный кожух. Производительности одной установки с лихвой хватит для системы горячего водоснабжения. Если же сделать несколько водонагревателей, то можно сэкономить на отоплении дома в холодную солнечную погоду. К слову, собранная из радиаторов гелиоустановка обогреет подсобные помещения, гараж или теплицу.

f41d3467ab1a00c1776f8c1ba0467fde.jpg

Стальной радиатор системы отопления послужит основой для постройки экологичного водонагревателя

Из полипропиленовых или полиэтиленовых труб

Трубы из металлопластика, полиэтилена и полипропилена, а также фитинги и приспособления для их монтажа позволяют строить контуры гелиосистем любой площади и конфигурации. Такие установки обладают хорошей производительностью и используются для обогрева помещений и получения горячей воды на хозяйственные нужды (кухня, ванная и т. д.).

159b1362ea2c00be2989e29ce7af4a5d.jpg

Достоинство гелиоколлектора из пластиковых труб — невысокая стоимость и простота монтажа

Из медных трубок

Абсорберы, построенные из медных пластин и трубок, обладают самой высокой теплоотдачей, поэтому с успехом применяются для подогрева теплоносителя отопительных систем и в горячем водоснабжении. К недостаткам коллекторов из меди относятся большие трудозатраты и стоимость материалов.

Применение медных труб и пластин для изготовления абсорбера гарантирует высокую производительность гелиоустановки

Что такое солнечный водонагреватель

Коллектор (водонагреватель) — это прибор, который собирает энергию солнечных лучей и превращает её в тепло. Солнце нагревает находящийся в коллекторе теплоноситель, который дальше используется для устройства горячего водоснабжения и отопления или выработки электроэнергии.

Приборы, связанные с энергией солнца, правильно называть гелиоустановками или гелиоколлекторами (от имени древнегреческого бога солнца Гелиоса).

Современные солнечные водонагреватели могут быть сложными, но прибор для собственных нужд под силу изготовить самостоятельно любому владельцу частного дома. Главное — разобраться, для чего необходимо это устройство.

83d534ab284d8b29397276f4008802b0.jpg

Три коллектора полностью обеспечивают потребности семьи в горячей воде и отоплении

Сфера использования гелиоустановок

В нашей стране словосочетание солнечный водонагреватель у многих всё ещё ассоциируется с чёрным баком на крыше будки летнего душа, но во всём мире эта технология успешно используется. Гелиоколлекторы распространены в южных регионах Европы. Жители частных домов в Италии, Испании и Греции по закону обязаны пользоваться солнечными водонагревателями. Не отстаёт от запада и Китай. Там солнечные водонагреватели устанавливают на крышах высоток и обеспечивают горячей водой все квартиры. В 2000 году в мире насчитывалось столько гелиоустановок, что собранные вместе они заняли бы более 71 млн м2. Почти 15 млн м2 из них были бы европейскими.

9824696e88038ffb6815ff249ff94aac.jpg

Солнечные вакуумные коллекторы почти полностью занимают крыши китайских новостроек

Применяются такие приборы для горячего водоснабжения бытовых помещений и промышленных зданий, отопления частных домов, административных построек, цехов. Наиболее востребованы они в пищевой и текстильной промышленности, поскольку именно в этой сфере есть множество производственных процессов с использованием горячей воды.

В частном секторе на каждого человека из Германии приходится 0,14 м2 площади солнечного коллектора, из Австрии — 0,45 м2, с Кипра — 0,8 м2, а из России — 0,0002 м2. Интенсивность солнечного освещения в России всего на 0,5 кВт*ч/м2 меньше, чем на юге Германии. Это значит, что низкая популярность солнечных коллекторов в северных регионах обусловлена не географическими причинами.

С обширной системой коллекторов можно подогревать даже воду для бассейна

Как сделать своими руками простейший водонагреватель

Из поликарбоната

Один из вариантов изготовления солнечного водонагревателя предполагает использовать в c321d380d0677b6589b23fc5284f9a8b.jpgконструкции сотового поликарбоната. Единственное требование к этому элементу конструкции – это светопропускная способность материала. Прочность также важная характеристика, но не является основной.

Из имеющихся материалов, это могут быть различные пиломатериалы или легкие профильные металлические элементы, изготавливается каркас устройства. Из медных трубок сооружается змеевик, предпочтительно в одной плоскости – это абсорбер устройства, по которому будет циркулировать вода.

На концах медной трубки монтируются штуцера для соединения подающей трубой и выходом подогретой воды. В качестве змеевика можно использовать подобную конструкцию от старого холодильника, но в этом случае, параметры змеевика холодильника определят геометрические размеры всего устройства.

Змеевик укладывается в корпус, вся конструкция утепляется теплоизоляционным материалом и с наружной стороны закрывается листом поликарбоната.

Водонагреватель монтируется на выбранном участке в соответствии с географическим месторасположением и подключается к подаче холодной воды и системе потребления нагретой воды.

Из пластиковых бутылок

Простейший водонагреватель использующий энергию солнца для нагрева воды можно 026c6f9cf84be7784414205f8c963193.jpgизготовить из обычных пластиковых бутылок объемом 1,5 литра (или подобных).

Единственное условие, это однотипность этого элемента конструкции.

Важным условием работы такого устройства является герметичность и прочность соединений бутылок между собой. Оптимальным будет вариант, когда в донышке бутылки просверливается отверстие соответствующее по диаметру горлышку бутылки, что позволяет вставлять одну бутылку в другую. Для крепления можно использовать крышки от этих же бутылок, предварительно просверлив в них отверстия.

Соединяя подобным образом можно собрать несколько батарей, в каждой из которых будет по 3-4 бутылки. Количество бутылок в батарее выбирает каждый индивидуально.

В зависимости от количества бутылок в батарее и количества таких батарей, получаются геометрические размеры устройства, на основании которых изготавливается каркас водонагревателя. Каркас, как и предыдущем случае, можно изготовить из имеющихся под рукой материалов. Укладывается утеплитель и по возможности затемняется приемная поверхность (внутренняя поверхность нижней стенки каркаса).

В изготовленный каркас укладываются батареи бутылок, которые соединяются между собой таким образом, что верхние части батарей получаются подключены к подаче холодной воды от источника водоснабжения, а нижние части – к отводящей трубе с подогретой водой.

Лицевая сторона каркаса зашивается стеклом, поликарбонатом либо иным прозрачным материалом, хорошо пропускающим солнечный свет и сохраняющим тепло внутри устройства.

Для осуществления надлежащего нагрева воды следует установить запорные вентили на входящей и отводящей трубах.

Разновидности солнечных водонагревателей

Теперь поговорим о разновидностях солнечных водонагревателей. Они классифицируются по различным конструктивным особенностям.

К примеру, по типу циркуляции теплоносителя различают следующие водонагреватели:

  • С естественной циркуляцией;
  • С принудительной.

В первом случае вода циркулирует благодаря своим физическим свойствам. При нагреве она увеличивается в объёме, плотность у неё снижается. В результате жидкость по трубкам поднимается вверх, а на её место поступает холодная вода. Для прохождения естественной циркуляции резервуар должен находиться сверху коллектора, а это не всегда удобно.

Во втором случае накопительный резервуар устанавливается в подвальном помещении, а принудительная циркуляция обеспечивается специальными насосами. При такой организации роль теплоносителя может выполнять масло. Оно очень хорошо справляется с этой функцией.

Водонагреватели можно классифицировать по конструкции коллектора:

  • Вакуумные. Теплоноситель находится в трубке, которая запаяна в вакуумной колбе. Эта колба выполнена из кварцевого стекла пропускающего солнечное тепло, а также ультрафиолет. Это очень эффективные конструкции, где потери тепла минимальны. Если в качестве теплоносителя используется вода, то нагрев происходит до кипения. Если там будет масло, то его можно разогреть до 200─300 градусов. Практически все вакуумные водонагреватели фабричные и стоят довольно дорого;
  • Панельные. Конструкция самая простая. Коллектор выкрашен в чёрный цвет, помещён в корпус с теплоизоляцией и герметично закрыт стеклом, пластиком, поликарбонатом и т. п. Эффективность оставляет желать лучшего. Это объясняется тем, что жидкость теряет некоторую часть тепла при прохождении коллектор. Эти потери обычно весьма ощутимы. Панельные солнечные водонагреватели хорошо подходят для регионов, где высокая солнечная инсоляция.

9b72fc5b2a9ca9cb0713041a731ea0e9.jpg

Солнечный водонагреватель с замкнутым контуром

Кроме того, водонагреватели можно классифицировать по типу контура:

  • Разомкнутый контур. Такая конструкция используется при организации подачи горячей воды в жилой дом. В роли теплоносителя выступает вода, которая после нагрева уже не попадает обратно в коллектор. Она расходуется на бытовые нужды;
  • Один замкнутый контур. Применяется при отоплении жилого дома. В этом случае теплоноситель из водонагревателя подмешивается к другой жидкости (возможно, не вода), которая была нагрета в основном котле. В замкнутом контуре теплоноситель после нагрева проходит систему отопления и снова возвращается в коллектор;
  • Два замкнутых контура. Такие водонагреватели являются универсальными и самыми эффективными. Такую систему можно использовать для выработки горячей воды или отопления круглый год. Нагревшись в коллекторе, теплоноситель идёт в теплообменник и передаёт тепло во второй контур. И уже теплоноситель в этом втором контуре расходуется в качестве горячей воды или для отопления дома.

Теплоноситель также может быть различным. Чаще всего используются вода, антифриз, масло. Можно ещё подразделить водонагреватели по общему принципу работы на пассивные и активные системы.

  • Пассивный. Абсорбция и накопление энергии происходят сами собой без всяких механизмов контроля. Подобные системы просты и не требуют серьёзных вложений. За это приходится расплачиваться неравномерной работой и скачками мощности. Примером может служить бак над летним душем, который выкрашен в чёрный цвет. Обычно так работают системы с одним контуром. Здесь приёмный бак должен находиться над коллектором;
  • Активный. Здесь нет минусов пассивного водонагревателя. Здесь солнечная энергия преобразуется в тепловую и периодически передаётся в накопительную ёмкость, бойлер или напрямую потребителям. Стабильная работа достигается благодаря системе принудительной циркуляции. Эта схема работает в системах с одним и двумя контурами. В таких системах часто можно видеть насосы, панели, измерительные приборы и т. п.

 

Производители и цены на панельные коллекторы

  • ЯSolar — коллекторы российской компании «Новый Полюс». В устройстве используется энергопоглащающее покрытие TiNOX, медный абсорбер. Корпус отличает уменьшенный вес, что существенно облегчает установку гелиоколлектора на кровлю. Коллектор ЯSolar площадью 1 м² обойдется в 16500-17000 тыс. руб.
  • Сокол-Эффект-А — солнечный водонагреватель с алюминиевым или медным теплообменником. В устройстве используется антибликовое, противовандальное стекло с эффектом самоочищения. Гелиопанель Сокол-Эффект-А полностью соответствует отечественному ГОСТ Р 51595-2000.
  • Kairos Ariston — плоский солнечный коллектор для подключения к системам горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией теплоносителя. Абсорбер вскрыт краской на основе титана. Защитное стекло с антибликовым покрытием, устойчиво к ударам града. Гидравлический контур полностью из медных труб. Средняя стоимость Kairos Ariston за м² 30 тыс. руб.
  • Vaillant auroTHERM plus — немецкий водогрейный коллектор, предназначенный для подключения к системам с принудительной циркуляцией. Защитное стекло, с толщиной 3,2 мм, для лучшего светопоглащения сделано рифленым. Корпус auroTHERM plus из алюминия, адонированного в черный цвет. Площадь модуля 2,51 м².
  • Galmet KSG REGAL — польская гелиопанель. Материал корпуса алюминий. Медный теплообменник. Предполагаемый срок эксплуатации 50 лет. Рекомендован к использованию для ГВС и компенсации расходов системы отопления. Средняя стоимость KSG REGAL 25 тыс. руб. за модуль с площадью 2-2,5 м².
  • Светогрей Стандарт-2 — панельный коллектор от компании Эксморк, расположенной в РФ. Отличается качеством сборки и надежностью. Основная сфера эксплуатации: коммерческое применение в системах с высоким давлением циркуляции теплоносителя. Модуль выдерживает нагрузку до 12 атм. Стоимость Светогрей Стандарт-2 — 16 тыс. руб. за панель.
  • Buderus SKN — еще одна модель гелиоколлектора, выпускаемая в Германии. Солнечный коллектор имеет высокую производительность 3,6 кВт на каждый м². солнечные панели Buderus SKN отличает небольшая толщина и вес 41 кг.
  • Energy EVO — изготавливается компанией Kyriazis (Греция). Установлено призматическое закаленное стекло. Существует возможность одновременного подключения до 4 коллекторов в единую сеть. Гарантия 10 лет. Стоимость плоской гелиопанели Energy EVO — 17 800 руб.
  • Hummel FKHE — солнечный коллектор, выпускаемый европейской компанией, одним из родоначальников производства гелиосистем. Отличие продукции: возможность подключения в один ряд до 10 модулей одновременно. Разработана надежная теплоизоляция, делающая возможным использование солнечных теплопоглощающих коллекторов в местностях с холодным климатом. Стоимость Hummel FKHE — 47 600 руб.
  • Huch EnTEC FKF — гелиоколлекторы для подключения к безнапорным системам нагрева горячей воды. Корпус из алюминия. Рама устойчивая к порывам ветра. Закаленное стекло выдерживает прямое попадание крупного града. Стоимость Huch EnTEC FKF — 51000 руб.

Принципе действия водонагревателя

Чтобы взяться за дело с пониманием вопроса, следует вначале разобраться, в чем заключается принцип работы солнечного водонагревателя. В качестве примера лучше всего взять заводской аппарат, который в состоянии подогревать воду даже в зимнее время, хотя в гораздо меньших объемах, нежели летом.

9b4670f73a3369e501d4fde4ef1ba42a.jpg

Устройство представляет собой батарею, собранную из множества отдельных элементов в виде стеклянных трубок.Внутри каждой трубки, изготавливаемой из кварцевого стекла, располагается еще одна, окрашенная в черный цвет и наполненная веществом, что испаряется при низких температурах.

781ed39dcbbfc45266b6e03819a062b7.jpg

С целью не допустить потерь тепла изнутри, а также избежать воздействия окружающей среды снаружи, из пространства между трубками удален воздух. Концы всех элементов входят в горизонтальный коллектор, где протекает нагреваемая вода. Подобные вакуумные трубки для водонагревателя весьма эффективно поглощают солнечное тепло и передают его воде за счет испарения / конденсации вещества (рабочего тела).

8b9090724237bea4c87d9157aea095c4.jpg

Система функционирует следующим образом:

  • под воздействием солнечных лучей рабочее тело превращается в пар и поднимается в верхнюю часть стеклянной колбы;
  • контактируя сквозь стенки с потоком воды, вещество отдает ему тепловую энергию и возвращается в жидкое агрегатное состояние;
  • подчиняясь силе тяжести, рабочее тело стекает в нижнюю часть, где цикл начинается заново;
  • обычно солнечные водонагреватели, находящиеся на крыше, присоединяются к дополнительному змеевику бойлера косвенного нагрева. Таким способом осуществляется передача теплоты домашней отопительной сети.

0d83650c4c30ac3e66d9fc3d5539660c.jpg

Примечание. Вакуумные трубки изготавливаются из кварцевого стекла, которое, в отличие от обычного, пропускает волны ультрафиолетового диапазона. Это позволяет поглощать энергию солнца во время облачности и в холодный период года.

Как нетрудно догадаться, соорудить подобную конструкцию в домашних условиях невозможно. Приведем более удачный пример: безнапорный водонагреватель, где происходит передача тепла напрямую, без посредника. В прямоугольный корпус с хорошо утепленной задней стенкой помещен змеевик из меди, подключенный к накопительному баку. В контуре естественным образом циркулирует вода, нагреваясь от солнца напрямую, вследствие чего температура в накопительной емкости постепенно возрастает.

Трубка змеевика запрессована в металлическую пластину – теплоприемник темного цвета, от воздействия осадков она защищена прочным стеклом. Данный солнечный накопительный водонагреватель не так дорог, как вакуумный, но и менее эффективен. Он хорошо действует только в солнечную безоблачную погоду. Зато его конструкция проще и может быть реализована в домашних условиях.

 

aeea4847fe93a31ee3c0340000302b2e.jpg

Для справки. Существует еще один способ воспользоваться энергией солнца – установить обычный водонагреватель на солнечных батареях, вырабатывающих электричество. Но такая система очень дорога, хотя может функционировать круглогодично.

Водонагреватель из бутылок ПЭТ

Мысль в том, чтобы сначала создать модули (по 3 бутылки, можно и 4, 5), затем каждый из них подсоединить к пластиковой трубе, которая подключается с одной стороны к источнику холодной воды, с другой – выдаёт горячую жидкость. Лучше всего использовать бутылки ёмкостью в 2-2,5 литра. Соединять их надо по принципу «горлышко в дно».
92d503036684264ad5e3de18447bce36.jpg

  • Для этого в дне вырезается отверстие под горлышко диаметром 26 мм. Отверстие должно быть расположено строго по центру. Поэтому сначала наметьте центр, просверлив дырку сверлом 3-6 мм.
  • Чтобы обеспечить герметизацию, резьбу на горлышке смажьте герметиком и оставьте конструкцию в неподвижном состоянии на 2-3 дня. На дне верхней бутылки сделайте отверстие!
  • Модуль из трёх бутылок таким же способом (можете придумать и какой-то другой) присоединяются к пластиковой трубе, в один конец которой входит холодная вода.

Число модулей может быть и большим. Для получения 200 л горячей воды надо где-то 110 бутылок — это три квадратных метров площади.

  • Получившийся блок разместите в ящике, закрытом оконным стеклом. Угол наклона – от 10-ти до 30-ти градусов.

Получившаяся система гораздо эффективнее чёрной бочки с водой, установленной на крыше.

Большинство самодельных конструкций по нагреву воды солнцем летом дают экономию 70-80% энергии, растрачиваемой на нагревание. Осенью, весной – до 40%. При этом за год у светила «забирается» до 400 кВт/ч на человека! Есть о чём подумать.

Способы использования солнечной энергии

Методы применения энергии небесного светила не относятся к инновационным технологиям, солнечное тепло используют давно и весьма успешно. Однако это касается, в основном, Австралии, некоторых стран Европы, Америки и южных регионов, где альтернативную энергию можно получать в течение всего года.

Некоторые северные области испытывают дефицит естественного излучения, поэтому его применяют в качестве дополнительного или запасного варианта.

Галерея изображений

Фото из

01c495f147b37ce91d7d66d4ae4d1ed4.pngСолнечные батареи — один из способов получение практически бесплатной энергии, безвозмездно излучаемой небесным светилом
ed8bb6b651ef9b8dd524f65c4b0a5788.pngУстройство автономной солнечной электростанции целесообразно в регионах с большим количеством солнечных дней, что не связано со среднегодовой температурой
fb48c0c0bdce6fb956d7e6a25c440975.pngАвтономную гелиосистему располагают преимущественно на крышах малоэтажных домов и на свободных от деревьев участках
f624fe5a2d1663de17368c501222e5a9.pngВ период морозов гелиосистемы поставляют энергию для нагрева воздушного, парового или водяного отопления, летом обеспечивают нагретой водой
c5f51dc2ba41055a92ba4488a4333363.pngСолнечные электростанции относятся к «зеленым», экологически безопасным, способным непрерывно возобновляться видам генерации энергии
d5dc078154079435f93cbea581748f7c.pngПока эффективность солнечных электростанций слишком зависима от количества солнечных дней. Она рентабельна только в южных широтах. В средней полосе и на севере может служить лишь резервным источником
1dca9ab5d6141c4e82c8e09bb6b1a197.pngСолнечные панели на юге стран СНГ смогут обеспечить загородный дом электроэнергией, горячей водой и теплоносителем для контуров отопления
5165630578b4411211502bc8deee46de.pngГелиосистемы, даже используемые в качестве резервного энергетического источника, приносят достаточно высокий экономический эффект, снижая нагрузку на основные варианты получения энергии

9daf5c3d56bb7aa87889b2432bce1cce.png
Пассивное использование солнечной энергии

f145bd4b1b6d6f5f1b0b33363dcdcdf1.png
Вариант установки солнечных панелей

802aae2224943ba56b2bf1e3bef66e9e.png
Оптимальное расположение частной гелиосистемы

19d9de19f7ac1585751cadd457725a2e.png
Расположение солнечной панели вдоль карнизного свеса

4943bf6f0dbe361ef3430514751304c4.png
Гелиосистема на пологом скате крыши

52ace139a744a94ef91036806045526b.png
Солнечная электростанция в качестве резервного источника

374ee5895e0a3002c16c5c02399314e9.png
Эксплуатация батарей в южных областях стран СНГ

4aec0fd48a78e7cdeb19d98b565308b6.png
Реальная польза гелиосистемы в частном секторе

Посредниками между солнечными лучами и образующим энергию механизмом являются солнечные батареи или коллекторы, которые отличаются и назначением, и конструкцией.

Батареи аккумулируют энергию солнца и позволяют использовать ее для питания бытовых электрических приборов. Они представляют собой панели с фотоэлементами с одной стороны и фиксирующим механизмом с другой. Можно поэкспериментировать и собрать батарею самостоятельно, но проще купить готовые элементы – выбор достаточно широк.

Гелиосистемы (солнечные коллекторы) являются частью отопительной системы дома. Большие теплоизолированные короба с теплоносителем, как и батареи, крепят на приподнятых щитах, обращенных к солнцу, или скатах крыши.

48e3b48d91cde4153e2d5501c5a2717f.jpgСчитать, что абсолютно все северные регионы получают намного меньше естественного тепла, чем южные, ошибочно. Предположим, на Чукотке или в центральной Канаде солнечных дней намного больше, чем в расположенной южнее Великобритании

Для повышения эффективности панели помещают на динамические механизмы, напоминающие систему слежения – они поворачиваются вслед за движением солнца. Процесс преобразования энергии происходит в трубках, расположенных внутри коробов.

Главное отличие гелиосистем от солнечных батарей в том, что первые нагревают теплоноситель, а вторые аккумулируют электроэнергию. Есть возможность обогревать помещение и с помощью фотоэлементов, но схемы устройства нерациональны и пригодны только для тех для районов, где солнечных дней в году не менее 200.

Схема устройства отопительной системы с солнечным коллектором, подключенным к бойлеру, и запасным источником электроэнергии (например, газовым котлом), работающем на традиционном топливе (+)

Конструкции

Что предложат магазинные прилавки. Сегодня в наличии две конструкции:

  1. каркасные;
  2. бескаркасные.

Вдобавок приобретете фотоэлементы по отдельности. Сложность правильного использования устройств ложится на плечи покупателя.

Общие черты

Независимо от наличия каркаса каждая солнечная батарея составляется из модулей, образованных фотоэлементами, соединенными последовательно, параллельно или смешанным способом. Последнее позволит получить необходимые вольтаж и мощность

В пределах узла пристальное внимание уделяется характеристикам фотоэлементов. Суммарные свойства конструкции определяются наихудшим значением параметра

К примеру, в последовательной цепочке ток ограничен максимальным внутренним сопротивлением фотоэлемента.

Солнечные батареи на крыше дома состоят из мириадов модулей, упакованных способом из упомянутых выше. Обсудим различия.

Каркасные солнечные батареи

Подложка из закаленного стекла выступает надежной защитой для листовых солнечных батарей, нанесенных на одну сторону. Дождь, снег, град не повредят источнику автономного электроснабжения. Прозрачное стекло легко пропускает свет и препятствует механическому повреждению фотоэлементов. С внутренней стороны батареи защищены слоями ламината. Используется лавсан (полиэстер).

Для дополнительной герметизации фотоэлементы утоплены в пленку, схожую по свойствам с полиэтиленом. Торцы отделываются алюминиевым профилем, посаженным на герметик, препятствуя расслоению пирога, который — начиная с внешней поверхности — выглядит так:

  1. Прочный слой закаленного стекла.
  2. Фотоэлементы, утопленные в пленку.
  3. Внутренние слои ламината.

bde0160f1ad7a47bb440e5161a0066a9.jpg

Алюминиевый профиль имеет форму буквы F, поддерживает конструкцию на некотором расстоянии от поверхности кровли. Единственный элемент не обеспечит достаточного выходного напряжения, ряд штук соединяются последовательно. Каркасная конструкция дополняется элементами электрических соединений.

Бескаркасные солнечные батареи

В этом варианте исполнения каркас отсутствует. Подложкой выступит стеклотекстолит, либо подложка отсутствует окончательно. В последнем случае обе стороны покрываются лавсановой пленкой. Фотоэлементы тщательно загерметизированы.

Сферы применения и требования к установке

Итак, где применяются солнечные водонагреватели?

  • Горячее водоснабжение частного дома;
  • Отопление;
  • Подогрев воды для дачных бассейнов;
  • Горячая вода для нужд сельского хозяйства и промышленности.

d8611160a3897e08b5356c90c797c5ce.jpg

Солнечный водонагреватель для отопления дома

Рекомендации по установке важно учитывать, поскольку от этого целиком и полностью будет зависеть эффективность работы водонагревателя. Перечислим некоторые рекомендации специалистов: . Местом монтажа могут служить крыша дома, фасад, балкон;
Панель водонагревателя обязательно должна смотреть на юг;
При установке панели следует сделать угол наклона, равный широте вашего региона;
Поскольку водонагреватель постоянно принимает солнечную энергию, при небольшом потреблении воды может образоваться застой, где теплоноситель вполне может нагреться до 300 градусов

Поэтому запрещено использовать трубы из пластмассы и оцинкованного железа. Лучше всего выполнять змеевик из меди или нержавейки;
Обязательно нужно сделать изоляцию нагревающихся элементов водонагревателя, чтобы случайно не обжечься;
При выборе крепежа и изоляции также следует учитывать возможность застоя теплоносителя и его сильный разогрев. То есть, материалы лучше выбирать с запасом прочности. Многие солидные производители температуру застоя пишут в спецификациях или на корпусе устройства. Ориентируйтесь на это значение;
Панели солнечного водонагревателя должны располагаться на открытом месте с максимальным освещением солнцем. Вокруг не должно быть никаких высоких предметов, отбрасывающих тень;
Для увеличения эффективности водонагревателя нужно проводить его крепёж на специальном стеллаже, если такую схему установки предлагает производитель;
При установке каждый вид нагревателя может иметь свои особенности. Тут нужно ориентироваться на рекомендации производителя.

  • Местом монтажа могут служить крыша дома, фасад, балкон;
  • Панель водонагревателя обязательно должна смотреть на юг;
  • При установке панели следует сделать угол наклона, равный широте вашего региона;
  • Поскольку водонагреватель постоянно принимает солнечную энергию, при небольшом потреблении воды может образоваться застой, где теплоноситель вполне может нагреться до 300 градусов. Поэтому запрещено использовать трубы из пластмассы и оцинкованного железа. Лучше всего выполнять змеевик из меди или нержавейки;
  • Обязательно нужно сделать изоляцию нагревающихся элементов водонагревателя, чтобы случайно не обжечься;
  • При выборе крепежа и изоляции также следует учитывать возможность застоя теплоносителя и его сильный разогрев. То есть, материалы лучше выбирать с запасом прочности. Многие солидные производители температуру застоя пишут в спецификациях или на корпусе устройства. Ориентируйтесь на это значение;
  • Панели солнечного водонагревателя должны располагаться на открытом месте с максимальным освещением солнцем. Вокруг не должно быть никаких высоких предметов, отбрасывающих тень;
  • Для увеличения эффективности водонагревателя нужно проводить его крепёж на специальном стеллаже, если такую схему установки предлагает производитель;
  • При установке каждый вид нагревателя может иметь свои особенности. Тут нужно ориентироваться на рекомендации производителя.

Выбор места для установки гелиоколлектора

3b3cf18ece464c1bf3f8c4fee64b39d1.jpg
Чтобы получить наилучший результат, необходимо правильно установить солнечный водонагреватель.

  • Место установки должно в любое время светового дня находиться под прямыми солнечными лучами, не попадать в тень.
  • Поверхность гелиоколлектора должна находиться под прямым углом к солнцу. Летом угол наклона = широта местности + 15. Зимой угол наклона = широта местности – 15. Зимой и весной, когда солнце низко ходит над горизонтом, допускается вертикальная установка.

Если же греть воду нужно непостоянно, солнечный водонагреватель легко демонтируется и убирается.

Когда все необходимые материалы под рукой, создание займет буквально пару часов. Удачи!

Поделиться в соц. сетях

Получайте новости о скидках и акциях от компании на ваш email:

Купить сушилку для пиломатериалов
5b375cbe9bae100ea9cc913af9d8e026.jpg
Уменьшение содержания влаги до 8% за 3 дня с сушилкой для пиломатериалов ФлексиХИТ

Узнать

f8cd1d8b1cd1cf69dabdbbb5cd78c8a0.jpg
Ик маты для прогрева бетона и грунта, бетонных конструкций, каменной кладки

Изготавливаем водонагреватель с помощью нагревательной ёмкости

Это самый простой вариант.
Обычную ёмкость в виде бочки, старого бака, устанавливают на крыше летнего душа или дома, сарая и подключают через шланг к обычному крану.

Если ёмкость окрасит в чёрный цвет, нагрев будет происходить быстрее.

К концу дня вода прогревается примерно до 45С. Эти данные справедливы для полиэтиленового бака в 200-300 литров. Желательно, чтобы он был плоским – это повышает эффективность нагрева.

Весь минус в том, что всю воду необходимо использовать вечером, т.к. утром она станет холодной.

Чтобы «ликвидировать» этот недостаток, придётся утеплять саму ёмкость или сливать нагретую воду в опять-таки утепленный резервуар. Можно воду просто подать в бойлер и, когда она остынет, подогреть. Хоть сколько-то электричества, но экономится.

Ещё один вариант – держать бойлер постоянно подключённым к установленному на крыше резервуару. Тогда вода будет постоянно циркулировать; её можно будет использовать в режиме «онлайн».

Существенный недостаток системы в том, что она не работает при температуре ниже +20С. Поэтому существуют и другие способы нагрева воды в межсезонье.

c984b1af82aa6e2296fccd68674861bf.jpg ПЛЭН отопление создаст уют и обогреет вашу дачу в холодную погоду.

Не хотите делать монтаж отопительной системы, т.к. на даче бываете редко? Купите переносной инфракрасный обогреватель. О том какие виды существуют, и какой прибор больше подойдет вам, прочитаете в .

Чем отличаются солнечные батареи от коллекторов

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

  • 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 для дома

Гелиосистема нагрева воды состоит из:

  • Коллектор. Представляет собой совокупность труб небольшого диаметра. Проходя по ним, вода успевает прогреться солнечным светом.
  • Электронасос, создающий давление воды в системе. Некоторые модели работают за счет естественных сил гравитации.
  • Система трубопроводов.
  • Накопительный бак для прогретой воды. Целесообразно устанавливать, когда велика вероятность частой смены погодных условий. Бак сохранит горячую воду на следующий (пасмурный) день Предусмотрен не во всех моделях. Кроме того, внутри накопительной емкости может устанавливаться электроТЭН, чтобы подогревать воду до нужной температуры в пасмурные дни. Даже в этом случае наблюдается значительная экономия электричества.

371ed7166041e49f12d9a9d4aadb5532.jpg

 

Типы водонагревательных систем:

1.По подаче воды:

  • активные – вода подается электронасосом;
  • пассивные – подается естественным путем.

2.Структура контура (у активных модификаций):

  • с открытым контуром, в котором непосредственно циркулирует жидкость, использующаяся для горячего водоснабжения;
  • с закрытым контуром (заполняются антифризом, другой жидкостью, позволяющей использовать водонагреватель при минусовой температуре. Циркулирует внутри змеевика, прогревая жидкость внутри накопительного резервуара).

3.Способ прогревания воды:

  • накопительные (вода прогревается в емкости);
  • проточные (течет по протяженной системе труб теплообменника, прогреваясь солнечным теплом).

 

Устройство и принцип работы панельного коллектора

f5e288c10863220c5e2321cd5e546999.png

Внутренняя конструкция солнечной панели

  • Верхнее покрытие — в зависимости от модели используется обычное или закаленное стекло, либо поликарбонат. Коэффициент спектрального интервала находится в пределах 0,4-1, 8 мкм.Чтобы обеспечить необходимый нагрев, проницаемость солнечных лучей должна достигать 95%. С этой целью используют матовые стекла. Глянцевая поверхность пропускает ультрафиолет хуже на 10-15%. В зависимости от стоимости изделия верхний слой изготавливают из:

    1. обычного или закаленного стекла;
    2. антирефлексного стекла, с слоем, элиминирующим отражение солнечного света;
    3. полярного или самоочищающегося стекла.
  • Корпус — конструкция коллектора изготавливается из металла устойчивого к нагреву и воздействию внешних факторов. В модулях европейских и российских производителей обычно используется анодированный алюминий.
  • Абсорбер коллектора — это медная пластина с селективным покрытием. Для отвода тепла к теплообменнику припаян проточный трубопровод, располагаемый внутри конструкции двумя схемами «арфа» и «меандр».Сам абсорбер для увеличения теплопоглощения вмонтирован между двух стекол. На верхнюю поверхность наносится специальное высокоселективное покрытие. Нижняя часть защищается слоем теплоизоляционного материала.

77efe533e2f72f34a5018907d3f6e6c8.jpg

Чем покрывают солнечные коллекторы

  • черный никель;
  • оксид титана.

Как аккумулируется и хранится тепло

  • абсорбер для солнечного коллектора накапливает тепло;
  • металлический сердечник подсоединен к проточному трубопроводу;
  • жидкий теплоноситель снимает излишки тепла и направляет его в бойлер косвенного нагрева.
  • моноблочный солнечный водонагреватель — накопительная емкость присоединена к панелям;

  • блок косвенного нагрева — предусмотрено подключение к отдельно стоящему бойлеру, установленному внутри здания.

Разновидности солнечных водонагревателей

Помимо вышеназванных вакуумных и плоских водонагревателей есть также и другие более простые варианты, которые можно реализовать своими руками в домашних условиях. Из самых простых солнечных водонагревателей можно назвать простую бочку с водой на крыше летнего душа.

Солнечные водонагреватели можно подразделить в зависимости от напора воды на пассивные и активные. На пассивных моделях вода двигается под действием гравитации или конвекции. Эти нагреватели более дешёвые и их легче сделать своими руками, но их производительность небольшая. Активные водонагреватели имеют в своей конструкции электрический насос, контроллер, различные клапана.

Активные модели солнечных водонагревателей можно разделить:

  • С закрытым контуром, где применяется антифриз. Могут функционировать при отрицательных температурах;
  • С открытым контуром.

Вернуться к содержанию

Накопительные водонагреватели

В этом случае вода нагревается под действием солнечного излучения в каком-либо резервуаре. После того как она нагреется до нужной температуры, у вас сразу будет большой объем воды.

Самый простой обогреватель, а именно, бак на летнем душе, относится к накопительному типу. Ёмкость бака может быть любая в зависимости от того, на сколько членов семьи он рассчитан. Его окрашивают в чёрный цвет, а в нижней части делается отверстие для душевой насадки. Сверху нужно отверстие для заполнения бака водой. Бак иногда заменяют кубом из металла или простой металлической бочкой с открытым верхом.

521e11a4d5c111423024bb003c6a12e0.jpg

Простейший солнечный водонагреватель

Если сделать некоторую доработку, то подобный накопительный бак на крыше вполне может снабжать дом тёплой водой в летнее время года. Бак соединяется с бойлером, где тёплая вода будет дольше сохранять температуру. Если день пасмурный и нагрев небольшой, то воду в бойлере можно будет подогреть электро или газонагревателем. Это даст некоторую экономию электроэнергии или газа.

Вернуться к содержанию
 

Проточные водонагреватели

Здесь смысл заключается в том, что вода нагревается в процессе прохождения по длинной системе шланги или труб, по которым она прогоняется. Проходить по системе трубок вода может как самотёком, так и под давлением насоса. В самодельных солнечных водонагревателях используются самые простые и недорогие материалы.

К примеру, в качестве системы трубок могут использоваться обычными с садовые шланги для полива. Они укладываются на тёмный, матовый материал. Это может быть резина, покрашенный в чёрный цвет пенопласт, рубероид и так далее. Если вы делаете конструкцию на один сезон, то можно сложить шланг обычной бухтой, подключить к воде, и всё.

25329fe05ab93bcc918259c16be18f40.jpg

Проточный солнечный водонагреватель

Шланги трубы соединяются с помощью обыкновенных червячных хомутов. Длину шланга подсчитать довольно сложно потому, что должно учитываться  множество различных параметров. Температура воздуха, число солнечных дней, свойства используемого материала и так далее. Так, что здесь длину змеевика нужно подбирать в экспериментальном порядке.

Есть примеры, когда люди делали бюджетный вариант солнечного водонагревателя с использованием шланга и пластиковых бутылок. Шланг при этом нанизывался на бутылку, для чего в донышке прорезалось отверстие по его диаметру. И затем такую конструкцию укладывали на шиферной крыше

Здесь важно подобрать шланг по горлышку бутылки и сделать конструкцию наиболее герметичной. Тогда будет происходить быстрый и существенный нагрев воды в шланге.
 

Средние цены

В связи с тем, что все большее количество жителей нашей планеты пытаются использовать в повседневной жизни альтернативные источники энергии для получения тепла, электричества и горячего водоснабжения, поэтому и предлагаемый ассортимент товаров достаточно широк.

Солнечные водонагреватели выпускают предприятия в нашей стране и за ее пределами. На fceffccf96075c7f9fa1d4ff0dcf61b7.jpgстоимость установки влияет страна и фирма производитель, конструкция (плоский или вакуумный) водонагревателя, комплект поставки и регион приобретения.

Наиболее дешевый вариант обойдется покупателю в 1500,00 рублей, за эти деньги можно приобрести «Солнечный водонагреватель для бассейна» компании «Интекс» (Китай) со следующими техническими характеристиками: размер полотна водонагревателя — 1200 х 1200 мм, предназначен для использования с фильтр-насосами производительностью не более 9500 л/час, вес — 3.7 кг.

Солнечный водонагреватель «ДАЧА-ЛЮКС» (Россия) объемом 125,0 литров обойдется покупателю в 28850,00 рублей. В комплект поставки данного устройства входит: бак накопитель, комплект вакуумных трубок (15 штук), контроллер. Поглощающая площадь составляет — 2,35 м2.

Немецкую установку для горячего водоснабжения «АuroSTEP plus» можно приобрести за цену от 190000,00 до 450000,00 рублей, в зависимости от комплектации. За эти деньги покупатель приобретает: систему горячего водоснабжения исключающую возможность закипания (конструкции Drain-back), водонагреватель ёмкостью 150 – 350 л. и 1 – 3 солнечных коллектора.

Установка оборудована регулятором управления и дополнительным электрическим нагревателем.

Как видно из приведенных выше цифр, разброс стоимости очень велик, поэтому каждый потенциальный приобретатель может выбрать устройство в соответствии с предъявляемым к нему требованиям.

Интересное чтиво
Помогла статья? Оцените её
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Загрузка...
Рейтинг автора
Автор статьи
Константин Корепов
Написано статей
1279
Добавить комментарий