Сонячні колектори для опалення будинку - максимум економії

Людина завжди намагався по максимуму використовувати поновлювані джерела енергії. На річках будуються греблі, використовується енергія вітру, а в сонячних регіонах і сонячне світло може стати непоганим джерелом енергії. Багатьох приваблює те, що така енергія практично безкоштовна - витратитися доведеться тільки на установку відповідного устаткування і періодичне техобслуговування.

Види сонячних колекторів

Достовірно відомо, що за день Земля в середньому отримує стільки ж сонячної енергії, скільки все людство витратить в кращому випадку за рік. На жаль, велика частина цієї енергії йде даремно. Використання колекторів дозволяє перенаправити хоча б частину абсолютно безкоштовної енергії на свої потреби.

Такі пристрої можуть використовуватися, наприклад, для простого підігріву води в басейні на вулиці, але і опалення будинку сонячними колекторами стає все більш реальним.

Зверніть увагу! На 100% забезпечити потребу будинку в теплі колектори поки не в змозі, особливо якщо будинок знаходиться в суворих кліматичних умовах. Тому вони найчастіше використовуються в зв'язці з більш звичними опалювальними системами.

Перед тим як думати про колекторів опалення не зайвим буде ознайомитися з їх основними видами.

виділяють:

• вакуумні колектори на теплових трубках - вважаються найдосконалішими представниками цього класу пристроїв. У конструкції використовуються порожнисті герметичні трубки з залитої всередину легкозакипаючої рідиною. При нагріванні сонячним світлом рідина закипає, випаровується і переноситься в верхню частину трубки, де віддає тепло теплоносія. При цьому газ знову переходить в стан рідини і стікає вниз, цикл повторюється;

Зверніть увагу! Вакуумний колектор на теплотрубками коштує чимало, але це того варто. Крім високої ефективності він відрізняється ще і стійкістю до пошкоджень, справа в тому, що трубки працюють незалежно один від одного і якщо станеться розгерметизація однієї з них, то інші все одно будуть працювати.

• газова плита - асборбер (поглинаючий елемент) в цьому випадку виглядає як пластина, відповідно, від розмірів пластини залежить і потужність пристрою. Светопоглощающую елемент передає накопичену енергію теплоносія. Найефективнішим режимом роботи вважається той, при якому теплоносій потрібно нагріти до температура на 20-40 ° С більше, ніж температура зовні.

Опалення на сонячних колекторах буде більш ефективним в разі використання вакуумних моделей. Справа в тому, що конструкція трубок дозволяє направити сонячні промені під кутом 90? до внутрішньої трубці навіть в ранкові та вечірні години. Плоскі колектори в цей час працюють в рази менш ефективно.

Єдиним мінусом вакуумних пристроїв можна вважати вартість. В такому випадку разові витрати на монтаж опалювальної системи будуть вищими, з іншого боку, ремонт плоских колекторів обійдеться набагато дорожче, адже міняти доведеться всю пластину цілком, а не окрему трубку.

Окремо варто згадати про пристрої, в яких в якості теплоносія використовується повітря. Повітряний сонячний колектор для опалення великих площ не підійде, адже у повітря в порівнянні з водою погана теплопровідність.

Максимум на що такі колектори здатні - створити комфорт в невеликому приміщенні, наприклад, невеликої майстерні. В такому випадку вентилятори подають підігріте повітря в приміщення і немає потреби витрачатися на монтаж традиційної опалювальної системи.

Використання сонячного колектора для опалення будинку

Незважаючи на відмінності в конструкції все колектори використовуються для однієї і тієї ж мети. Принцип роботи в опалювальних систем, що використовують енергію Сонця також не сильно відрізняється - сонячна енергія передається теплоносію (найчастіше використовується вода) і підігріта рідина подається далі, в опалювальний контур.

Принцип дії опалювальної системи з використанням сонячних колекторів

Опалення сонячними колекторами може бути, як з природною, так і з примусовою циркуляцією. У першому випадку теплоносій рухається за рахунок різниці температур в подаючому та зворотному трубопроводі, у другому - циркуляційний насос вирішує всі питання з рухом води по контуру.

Зверніть увагу! Система з природною циркуляцією абсолютно незалежна від електроживлення. Це може стати вирішальним фактором для заміських будинків в важкодоступній місцевості.

Для систем з природною циркуляцією характерні такі особливості:

• накопичувальний бак встановлюється обов'язково вище рівня самого колектора;
• верхній висновок теплообмінника - точка підключення труби, що подає, нижній - обратка;
• крім слабкої циркуляції відзначити можна і те, що в такому випадку є ризик виникнення повітряних пробок.

Якщо з харчуванням немає проблем, то сонячний колектор для опалення своїми руками можна використовувати в системі з примусовою циркуляцією. Робота такої системи відрізняється тим, що після досягнення певної температури теплоносія вона просто відключається.

Для цього в місцях де до теплообмінника підключаються подає трубопровід і обратка обов'язково встановлюються датчики для контролю температури води. Незалежно від того, використовуються вакуумні сонячні колектори для опалення або звичайні плоскі моделі, така система не здатна обігріти оселю, тому рекомендується її використовувати як доповнення до, наприклад, газового або електричного обігріву.

саморобний колектор

Строго кажучи, навіть пофарбована в чорний колір бочка з водою може вважатися найпростішим колектором, адже вона перетворює сонячну енергію в теплову і передає її теплоносія. Зрозуміло, що в цьому випадку ККД буде мінімальним і таке рішення підійде хіба що для душа на дачній ділянці.

Проте, будь-якого під силу самостійно виготовити колектор, який можна використовувати для обігріву житла і подачі гарячої води. Особливих навичок не потрібно, хіба що вміння роботи зі зварювальним апаратом.

Сонячний колектор своїми руками для опалення буде складатися з таких елементів як:

• теплоізольований короб, в ньому розміститься радіатор;
• аквакамери - знадобиться для створення тиску в системі;
• бак для води - накопичувач;
• труби.

Система збирається в такій послідовності:

• спершу виготовляється короб, для нього підійдуть звичайні дошки, а дно можна посилити кількома брусами. Щілини теплоізолюючих будь-яким доступним способом. На дні скриньки повинен знаходитися металевий лист чорного кольору, на нього ставиться радіатор (також пофарбований в чорний колір), все це накривається прозорим шматком скла і розміщується на даху;

• на горищі розміщується накопичувальний бак і аквакамери, яка розташовується приблизно на 1 метр вище бака;
• потім система з'єднується трубами.

Під час роботи підігріта вода в радіаторі піднімається вгору і по трубах надходить в бак, витісняючи холодну. Холодна вода навпаки - потрапляє в радіатор.

Зверніть увагу! Аквакамери виконує ще одну функцію - не дає змішуватися теплій і холодній воді.

Такий сонячний колектор взимку для опалення навряд чи може використовуватися. Це скоріше непоганий спосіб істотно знизити витрати на оплату гарячої води, при бажанні він може використовуватися для того, щоб трохи розвантажити основну опалювальну систему.

Підведення підсумків

Сонячні колектори - спроба людини використовувати поновлюване джерело енергії в повсякденному житті. Такі рішення поки що не здатні забезпечити на 100%, наприклад, обігрів житла, але можуть використовуватися для зниження витрат на опалення приблизно на 40-60%. З огляду на те, що теплова енергія абсолютно безкоштовна, не дивно, що сонячні колектори користуються популярністю (див.також статтю Ремонт вентиляції: деякі особливості та рекомендації майстрів).

На відео показана робота саморобного колектора.