Как выбрать солнечный коллектор?

Как выбрать солнечный коллектор?

Солнечные панели

Солнечные коллекторы используют бесплатную энергию солнца для нагрева горячей воды для бытовых нужд или для домашних бассейнов. Впрочем коллекторы традиционно проигрывают конкуренцию фотоэлектрическим панелям, которые клиенты выбирают значительно чаще. Однако это не совсем верно, потому что в некоторых ситуациях они лучше.

Больше найдете в нашем Telegram Telegram-канале или по ссылкам в разделах Оборудование | Солнечные панели.

Telegram-канал Взглянуть на Telegram-канал

Солнечные коллекторы и фотоэлектрические панели используются для выработки солнечной энергии. Что позволяет снизить потребление ископаемого топлива и сократить расходы на газ, уголь или электричество. Они практически идентичны по внешнему виду, но различий у них больше чем общего - это установки с совершенно разными требованиями и возможностями. Коллекторы преобразуют солнечное излучение в тепло, фотоэлектрические панели - в электричество, которое можно использовать по-разному.

kak-vybrat-solnechnyj-kollektor-1

Непрофессионалу может быть сложно их различить на крыше. Путаницу еще больше усугубляет тот факт, что после ввода поискового слова «солнечные коллекторы» в поисковой системе Вас практически гарантированно перенаправит на сайты компаний, занимающихся установкой фотоэлектрических панелей.

Почему стоит выбрать именно солнечный коллектор?

В средних широтах солнечные коллекторы используются в основном для ГВС (горячего водоснабжения), реже - для бассейнов во дворе. В основном это связано с климатическими условиями. Ежегодно на каждый 1 м.кв. крыши и приусадебного участка приходится около 1000 кВт солнечной энергии, но годовое распределение этого излучения очень неравномерно. В период с мая по август мы получаем 60% энергии, которая доходит от солнца, а с ноября по февраль только 10%. На практике это означает, что один и тот же набор коллекторов в июне нагревает воду в накопителе до более 60 °C, а в декабре только до 20 °C. Зимой, когда мало солнца, даже обширная и дорогая система будет обеспечивать так мало тепла, что не стоит рассчитывать на обогрев дома таким способом.

Тем не менее, хорошо спроектированная и смонтированная солнечная установка в среднем способна обеспечить более 50% тепла, необходимого для приготовления горячей воды в течение года. В самые теплые месяцы она на 100% обеспечивает потребность в энергии, используемой для нагрева горячей воды.

Это решение идеально подходит для домов, отапливаемых твердым топливом (уголь, дрова, пеллеты), потому что благодаря коллекторам вне отопительного сезона отпадает необходимость в эксплуатации котла. В плохую пасмурную погоду может дополнительно помочь электрический обогреватель. Таким образом мы не только экономим на топливе, но и живем намного комфортнее.

Экологический аспект также становится все более важным. Благодаря коллекторам сокращается потребление ископаемого топлива и выбросов, которые загрязняют окружающую среду. Такая установка тем выгоднее, чем больше Вы используете горячей воды и чем больше людей проживает в доме. Более дорогим является теплоноситель (сжиженный газ, мазут), который используется для отопления дома и нагрева воды для бытового потребления.

Где и как устанавливать солнечные коллекторы?

Как уже было сказано, возможности использования солнечных элементов в основном ограничиваются доступом к солнечным лучам. По этой причине очень важно разместить их и выставить ориентацию на правильную сторону света.

Лучше всего, если коллекторы будут направлены на юг. Допускается отклонение (до 45 °) на восток или запад, но при этом снижается выход энергии - максимум на 20%. Ориентация же на север вообще бессмысленна.

kak-vybrat-solnechnyj-kollektor-2

Солнечные коллекторы обычно размещают на крыше. Это хороший выбор, если скат обращен на юг, угол наклона составляет плюс-минус 45° и отсутствуют элементы затемнения (дымоходы, слуховые окна). Затенение крыши практически исключает возможность установки на ней солнечных батарей. В такой ситуации можно попробовать разместить их на отдельной несущей конструкции, расположенной рядом со зданием или на его стене. На плоских крышах коллекторы устанавливаются на специальные несущие конструкции.

Наклон солнечных элементов на запад или восток можно компенсировать увеличением их площади поверхности. Также важен угол наклона коллекторов. Если нет возможности менять его в течение года, оптимальный - от 30 до 60°. Если они установлены на несущей конструкции и их наклон можно регулировать, летом предпочтительнее использовать почти плоскую (0–30°) настройку. Зимой и осенью, когда солнце находится низко над горизонтом, рекомендуется почти вертикальное положение (60–90°).

Также следует помнить, что расстояние между коллекторами и резервуаром, в котором собирается нагретая вода, должно быть как можно меньше. Соединяющие их трубы должны быть хорошо теплоизолированы. Ничего хорошего в этом нет, если солнечная жидкость (теплоноситель), которая нагревается в коллекторе, остынет в холодный день до того, как попадет в систему обогрева резервуара с водой для бытового потребления?

Виды солнечных коллекторов

На рынке можно найти плоские и трубчатые солнечные коллекторы. Они различаются формой поглотителя, т.е. элемента, поглощающего солнечное излучение, и способом его теплоизоляции.

В плоских коллекторах поглотитель представляет собой металлическую пластину (медную или алюминиевую), с покрытием, улучшающими поглощение солнечного света. Внизу к ней примыкают трубки, по которым течет специальная жидкость, которая нагревается от абсорбера и передает тепло змеевику в резервуаре для воды. Корпус коллектора это что-то вроде металлической ванны, изолированной минеральной ватой, сверху прикрытую стеклом высокой прочности (оно должно выдерживать, например, град). Конструкция проста и прочна. Однако теплоизоляция такого коллектора оставляет желать лучшего, что приводит к большим потерям тепла в холодные дни.

kak-vybrat-solnechnyj-kollektor-3_

Рабочим агентом, передающим тепло в бак, может быть обычная вода (более дешевый вариант) или незамерзающий раствор гликоля. Этот раствор используется чаще и рекомендуется производителями коллекторов. У варианта вода-вода есть недостатки - в установке может скапливаться камень, который рано или поздно заблокирует ее поток. Кроме того до наступления зимы воду необходимо обязательно слить из коллекторов (хотя уже есть системы, где этого делать не нужно).

Трубчатые вакуумные коллекторы представляют собой сборки из стеклянных вакуумных трубок с поглотителем внутри. Это может быть полоса из листового металла с соответствующим покрытием и укрепленная снизу трубка с рабочей жидкостью, или т.н. тепловод (heat pipe). Благодаря вакууму получается очень хорошая теплоизоляция. В отличии от плоских коллекторов, вакуумные коллекторы дают более высокий выход энергии в более холодные месяцы.Но, с другой стороны, летом, при высокой температуре окружающей среды и интенсивном солнечном свете, плоские версии обладают лучшими характеристиками.

Вакуумные коллекторы дороже, хотя в последние годы цены на них резко упали. В частных домах, однако, обычно устанавливают плоские коллекторы, которые дешевле и имеют более простую конструкцию. Их повреждение и падение производительности менее вероятны.

kak-vybrat-solnechnyj-kollektor-4

Покупка вакуумных моделей имеет смысл, когда Вы хотите повысить теплоотдачу в холодные месяцы. Однако это должна быть продукция хорошего качества, потому что зачастую дешевые вакуумные трубы имеют тенденцию к разгерметизации.

Насколько большой должна быть установка из солнечных коллекторов для дома?

Для нагрева горячей воды летом для 4 человек (при условии, что каждому из них требуется 50 литров в день) достаточно системы из 2 или 3 коллекторов площадью около 2 м.кв. каждый. Поэтому коллекторы не занимают большую площадь и для них гораздо проще найти место, чем для фотоэлектрической установки из солнечных панелей. В более холодные дни нагрейте воду, например, всего до 30 °C, а затем ее температуру можно повысить с помощью электронагревателя или бойлера. Такие вложения не слишком дороги и не должны вызывать проблем во время монтажа или в процессе эксплуатации.

kak-vybrat-solnechnyj-kollektor-3

Установки большего размера (например, 4 солнечных коллектора на 4 человека) будет стоить дороже. Это правда, что она лучше нагревает горячую воду даже в переходные периоды (весна, осень), но в летние месяцы может быть источником неприятностей, потому что будет проблема с чрезмерным нагревом и перегревом коллекторов. Так называемый перегрев солнечных коллекторов - это проблема владельцев солнечных установок, которые слишком обширны или не используются - когда отсутствует горячее водоснабжение, потому что жители, например, уехали в отпуск.

Вы можете защитить себя от такого рода неприятностей одним из трех способов:

активируя поток солнечной жидкости через коллекторы в ночное время и высвобождая таким образом излишки накопленного тепла в окружающую среду;

используя специальные самосливные коллекторы (system drain back);

накрыв коллекторы (например, брезентом) перед отъездом в отпуск или оснастив их специальными заслонками.

Накопитель - обязательное дополнение к солнечным коллекторам

Обязательным элементом солнечной установки является аккумулятор тепла - накопитель. Здесь хранится вода, которая нагревается теплом, выделяемым в коллекторах. Емкость должна составлять несколько сотен литров. На 4 человека рекомендуется 200-300 л (по 100 л на каждый коллектор с площадью поверхности 2 м.кв.). Это позволяет использовать все тепло в солнечные дни и накопить запас на случай непогоды. Больше не рекомендуется, потому что если Вы купите себе емкость объемом, например, 500 литров, то во время холодов Вам придется постоянно подогревать воду, которую Вы все равно не будете использовать полностью.

По маршруту "коллектор - емкость" теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру за счет циркуляционного насоса. Благодаря этому, когда солнца мало, система управления может включать дополнительный нагрев воды, например, с помощью котла на любом топливе. Аналогичным решением может стать бак со встроенным электронагревателем, при необходимости подогревающийся водой.

Какие трубы используются в установках с солнечными коллекторами?

https://kak-vybrat.com/Оборудование/Солнечные панели/

Использование солнечной энергии - один из основных способов снижения эксплуатационных расходов здания. Повышение эффективности устройств для сбора и нагрева воды делает использование таких систем все более выгодным. Чтобы максимизировать эффективность солнечной установки, используйте высококачественные передающие элементы, то есть трубки, соединяющие солнечные коллекторы с резервуаром для горячей воды. А именно те, которые гарантируют минимально возможные потери тепла.

Трубки, используемые в солнечных установках, должны быть устойчивы к высоким температурам - до 150 °C. Важна их механическая стойкость и устойчивость к изменяющимся погодным условиям. Чаще всего они сделаны из меди или стали и теплоизолированы пенопластом.

Какой солнечный коллектор выбрать: плоский или вакуумный (сравнительная таблица)?

Плоские коллекторы

Вакуумные коллекторы

Они дешевле. Вакуумные коллекторы обычно в 2-3 раза дороже плоских.
Абсорбент – металлическая плита с покрытием, поглощающим солнечное излучение. Абсорбент – полоска метала с специальным покрытием, которая помещена в вакуумной трубке.
Менее эффективны. Имеют преимущество летом, при высокой температуре и интенсивном солнце. Более эффективны в холодные месяцы и в среднем в течении всего года.
Недостаточная термическая изоляция, что чревато большими теплопотерями в холодные дни. Благодаря вакууму очень хорошо теплоизолированы.
Конструкция простая и мало предрасположена к повреждениям. Высокий риск разгерметизации вакуумных трубок в более дешевых моделях.

Если Вы пропустили, предлагаем ознакомиться с нашим следующим материалом на тему Лучшие приложения для похудения 2021.

Рекомендуем также прочесть предыдущую статью Как выбрать инвертор для солнечной электростанции?.

Как выбрать...

Новости | Отзывы | Обзоры

Отзывы о Солнечные панели

Ваше имя или @: 
Закрепленный комментарий
ВНИМАНИЕ! Чтобы ограничить проект от обилия спама недобросовесных посетителей, комментарий становится доступен для всех только после прохождения модерации.
Поиск по сайту