702 
Использование в отоплении солнечных коллекторов
Все больше людей ищут альтернативные способы отопления своих домов. Таковых методов много – есть теплонасосные установки, электрокотлы, и многое другое, но наиболее распространенными считаются солнечные коллекторы для отопления. Почему это так? Да все просто: солнце – это «вечная» батарейка, и использовать его можно бесконечно.
Правила использования
Экологически коллектор полностью безопасен. Изготовители, используя современные материалы и новые технологии, разработали большой ассортимент качественных моделей, применяемых не только для обогрева, но и для подачи горячей воды.
Чтобы пользоваться такими коллекторами, необходимо, чтобы регион был солнечным. Без выполнения этого условия работа оборудования вряд ли возможно. К тому же, чтобы солнечный коллектор работал более эффективно, учитывают, где именно он будет находиться, какой там климат, ландшафт и т.д. и т.п.
В случае, когда владелец частного дома желает приобрести этот аппарат, но не может этого сделать по ряду причин, то вполне можно изготовить его самостоятельно. При этом материалы, нужные для коллектора, вовсе не являются экзотическими.
Принцип работы
Гелиоустановки представлены на рынке разными моделями. Отличаются они только лишь в особенностях конструкции. Однако работы солнечного коллектора это никак не касается. Используется он для сбора солнечной энергии, а затем трансформирует ее в тепло. Стоит отметить, что приборы очень производительны. В 12 часов дня коллектор способен «скушать» наибольшее количество солнечной энергии, которую потом выдаст в пределах 1500 кВт. Даже если на небе есть облака, и солнце и носу не кажет, то все равно загородный дом будет отапливаться очень хорошо.
Простая схема солнечного коллектора
В основе работы солнечных коллекторов для отопления лежат законы физики. У системы специальная поверхность, ловящая солнечные лучи, как паутина мух. После чего она трансформирует их в тепло и накапливает его. Установлено, что КПД гелиоустановки может достигать 65%. Некоторые люди склонны думать, что есть более мощные системы отопления, с которыми коллекторы вряд ли смогут конкурировать. И это мнение отчасти оправдано тем, что в данной установке происходят некоторые теплопотери. Но люди, которые купили и опробовали систему в действии, утверждают, что она вполне способна обогреть помещение.
В северных странах Европы солнечный коллектор – практически постоянное явление. Этот механизм способен работать также, как половина обычно применяемой системы. А если к коллектору присоединить камин, работающий на дровах, то можно забыть о проблемах с горячей водой в частном доме. Чтобы система работала более эффективно, к ней присоединяется насос. Много энергии он не употребляет – в год всего 400 кВт/часов.
Принцип работы солнечного коллектора
Виды «ловцов» солнца
- Воздушный. Этот солнечный коллектор, применяемый для отопления, концентрирует энергию по принципу «парникового эффекта». Имеется покрытие – стекло, пленка, поликарбонат. Ультрафиолет проходит через него, и его поглощает окрашенный в черный цвет теплоприемник. Эта деталь нагревает воздух, находящийся под поверхностью, а от него идет и обогрев помещения.
Схема воздушного солнечного коллектора
- Подвижные. Свет по небу распространяется неравномерно во все стороны. Чтобы уловить его максимальное количество, в системах встроен датчик. Он будет поворачивать поверхность — аккумулятор вслед за солнцем. Коллекторы могут быть ориентированы следующими способами: поворот зеркал, поворот коллектора, поворот зеркала и нагревателя. Такая система очень эффективна, но и стоит она гораздо дороже.
- Плоские. Такой коллектор состоит из ящика черного цвета, небольшого и неподвижного, имеющего поверхность из стекла. Если день солнечный, то система будет работать около 8 часов. Цена на нее недорогая, поэтому прибор очень распространен.
Схема плоского солнечного коллектора
- Трубчатые. Состоит из черной трубки, заполненной теплоносителем. Таких трубок может быть много, и лежать они будут рядами. Циркуляция носителя тепла происходит за счет различия температур трубок. Поглощающая поверхность обладает большой площадью, что улучшает КПД коллектора.
- Вакуумные. Аналогичны предыдущим. Но есть отличие: одна трубка вставлена в другую, а между ними находится вакуум. Во внутреннюю трубку налита вода.
Схема вакуумного солнечного коллектора
- Концентраторы. Технически сложная система, состоящая из множества рефлекторов, которыми могут быть отражатели либо зеркала. Собирая лучи солнца с больших элементов, они передают их на элемент – поглотитель. Таким образом мощность солнечного света, направленного к поглотителю. Система оснащена датчиками, следящими за движением солнца, что позволяет увеличить эффективность работы гелиоуловителя.
- Распределительные. Применяются для отопления полов. Коллектор оснащен вентильной вставкой, предназначенной для гидравлической настройки. Снабжен концевыми заглушками, термометром, шаровым краном. Главный плюс распределителей в том, что они выравнивают давление в случае перепад.
Простейшая модель
Кажется, что собрать солнечные коллекторы отопления трудно. Но в действительности это не так. Времени на его изготовление нужно не очень много. Следует приобрести следующее: оцинкованные листы и бочку из стали, объем которой должен быть не менее 150 и не более 200л. На крыше (южной ее части) устанавливаются листы, а сверху на них – бочку. К ней осуществляется подвод воды.
Такое элементарное устройство может нагреть воду до 600С. Хотя оно и выглядит примитивно, но теплоотдача у него небольшая, практически такая же, как и у приборов, изготовленных на заводе. К тому же и по стоимости выходит гораздо дешевле. Единственно, что если на улице холодно, пасмурно, то вряд ли бочка будет эффективно обогревать. Например, если день ясный, солнечный, но время года – зимнее, то и вода не нагреется.
Польза старого холодильника
Не перевелись еще Левши в русском народе. Иногда какой-нибудь умелец эдакое соорудит из никому не нужно хлама, что другие только диву даются – и додумался же человек. Вот и отдельные мастера берут холодильник, который давно валяется на свалке, и достают из него змеевик. Кроме этой детали для создания коллекторы нужны такие детали:
- Фольга.
- Рейки.
- Вентили.
- Резиновый коврик.
- Трубы.
- Бочка.
- Стекло.
Сбор «ловца» — шаг за шагом:
- Взять змеевик. Очистить от оставшегося на нем фреона.
- Затем смастерить из реек каркас – под размеры змеевика.
- Исходя из каркаса, коврик обрезают или увеличивают.
- Прикрепляют его к дну каркаса и покрывают фольгой.
- Змеевик фиксируется над слоем фольги болтами и хомутами.
- Когда делают каркас, то размечают в нем отверстия, необходимые для трубок. Если заранее этого не сделать, то потом этот процесс будет более затруднительный.
- Теперь необходимо закрыть стеклом каркас в верхней части и прикрепить как можно лучше.
- Как только коллектор готов, его размещают на крыше.
- Если же там нельзя, то делают опоры и размещают его на некотором расстоянии от земли.
- Стоит учитывать, что рекомендуется расположить коллектор на стороне юга.
- При подсчете угла падения лучей было выяснено, что самый оптимальный 30-350.
- Далее коллектор и бочка соединяются трубами.
- Одни из них идет от источника холодной воды, которая нагревается и переливается в бочку.
- На устройстве следует установить вентиль, чтобы можно было самостоятельно следить за уровнем давления.
- Также есть труба и внизу бочки. По ней вода, остывая, идет в коллектор, где она снова нагревается.
Устройство из змеевика холодильника
Наверное, уже понятно, что устройство системы очень простое. Однако она достаточно эффективна, в частности на дачах, ведь там не нужно огромного количества горячей воды.
Краткая характеристика коллекторов
Выше были указаны типы гелиоуловителей. Стоит отметить, что для каждого из них есть номинальная мощность, указываемая в кВт. Она рассчитывается исходя из той энергии, которую могут выработать коллекторы при условии, если солнце светит ярко и стоит в зените, т.е. где-то в середине дня будет 6 кВт. В утренние и вечерние часы мощность будет ниже. Ночью она фактически на нуле. Энергию можно будет использовать, только если она накопилась. Стоит учитывать, что прибор, состоящий из 20 трубок, вырабатывает столько же энергии, сколько получается из 600 кг угля.
Малая система, предлагаемая к использованию, включает в себя бак на 250л. Она прекрасно подойдет для небольших домиков. Один коллектор будет вырабатывать в среднем 2кВт.
В базовой системе есть 2 бака – на 250 и 500л. Самих коллекторов соответственно 3 и 4 шт. Мощность -6 и 6,7 кВт. Применяют для отопления посезонно, например, только осенью. Зимой воду можно будет догревать электричеством.
Большая – считается самой мощной. Во-первых, с ее помощью можно обогреть площадь до 1000м2. А также в ней соединены 30 коллекторов общей мощностью 60кВт и баки на 4000л.
Плюсов у «ловцов солнца» очень много. Окружающей среде они никакого вреда не наносят. Эффективность их уже доказана. К тому же материалы, используемые для создания наипростейшей модели, можно найти практически везде. Если у человека нет опыта в данном вопросе, но он желает самостоятельно смастерить гелиоустановку, то он может просмотреть различную информацию в Интернете.
1 голосов, рейтинг: 5,00 из 5
