Сонечныя калектары на Захадзе разглядаюцца як «зялёная альтэрнатыва» вуглевадароднаму паліву, але ў расійскім побыце яны пакуль не атрымалі шырокага распаўсюджвання. Хутчэй за ўсё, прычына крыецца ў недасведчанасці патэнцыйных карыстальнікаў. Бо пры правільным ужыванні сонечны калектар цалкам акупляе сябе нават у нашым, досыць суровым, клімаце.
Фота: Legion-Media
Ідэя выкарыстоўваць цяпло сонца для нагрэву вады не новая. У многіх дачных гаспадарках ёсць спецыяльная бочка або іншая аналагічная ёмістасць, выстаўленая пад прамыя прамяні сонца. Раніцай у бочку наліваюць ледзяную ваду з калодзежа, а да вечара яна выграваецца да камфортнай тэмпературы і цалкам падыходзіць для мыцця, мыцця ці, скажам, паліву цеплалюбівых раслін.
Сучасныя гелиосистемы працуюць па падобным прынцыпу. Сонечныя прамяні награваюць ў адмысловым калектары вадкасць-цепланосбіт, якая паступае ў бак з цеплаабменнікам і праз апошні падрыхтоўвае ваду для патрэб спажыўца. У якасці цепланосбіта, як правіла, выкарыстоўваецца сумесь вады і антыфрызу, ня замярзае пры мінусовых тэмпературах. Акрамя вышэйпералічаных элементаў у склад сістэмы звычайна ўваходзіць цыркуляцыйны помпа, перапампоўваюць вадкасць (існуюць, зрэшты, і сістэмы з натуральнай цыркуляцыяй), а таксама электронныя прылады кантролю і кіравання, якія рэгулююць працу сістэмы.
Якія памылкі часцей за ўсё дапускаюць пакупнікі пры выбары гелиосистемы?
Як правіла, яны хочуць атрымаць 100% энергіі ад сонечнага калектара, не ўлічваючы, што сонца нельга «выключыць», гэта значыць спыніць нагрэў па сваім жаданні. У выніку сістэма пераграваецца, асабліва з-за адсутнасці водоразбора ў гарачыя летнія дні. Ўстаноўку трэба падбіраць менавіта для самога спякотнага перыяду, а ў больш халодныя дні выкарыстоўваць дадатковая крыніца нагрэву альбо вырашыць праблему скіду цяпла, напрыклад прадугледзець шторкі, якія зачыняюць калектар.
Чаму сонечныя калектары не выкарыстоўваюць для нагрэву вады ў радыятарных сістэмах ацяплення зімой?
Таму ёсць некалькі прычын. У прыватнасці, зімой спажываецца шмат цяпла ў начны час, адпаведна, днём трэба стварыць значны запас гарачай вады ў буфернай ёмістасці для ацяплення ноччу, што прыводзіць да дадатковых выдаткаў (не лічачы вялікай колькасці калектараў). Акрамя таго, у сістэме сонечных калектараў цыркулюе сумесь полипропиленгликоля з вадой, а ў радыятарах - вада. Цеплааддача ад радыятараў з полипропиленгликолем будзе ніжэй, таму прыйдзецца павялічыць лік прыбораў ацяплення. У выніку сістэма апынецца дарагі, з вялікім тэрмінам акупнасці. У «Арыстон» прадстаўлены гелиосистемы некалькіх тыпаў, як з натуральнай, так і з прымусовай цыркуляцыяй. Сістэмы з натуральнай цыркуляцыяй - у асноўным для сезоннага выкарыстання. Іх максімальная эфектыўнасць павінна супадаць з перыядам прымянення (лета). Электрычнасць для працы не патрабуецца, але можна падключыць ТЭН пры неабходнасці догрева ноччу. Эфектыўнасць такіх сістэм ніжэй, чым прымусовых, але пры гэтым вышэй узровень абароны ад перагрэву.
Сяргей Бугаёў
Спецыяліст па прадукту, Дэпартамент маркетынгу «Арыстон Термо Русь»
Палім па чарзе
У сярэднім за год гелиосистема пакрывае прыкладна 60% патрэбы энергіі ў падрыхтоўцы гарачай вады. Улетку гелиосистема здольная цалкам забяспечваць ёю катэдж. Зімой ці ў дажджлівыя, пахмурныя дні яна выкарыстоўваецца сумесна з іншымі крыніцамі энергіі. У якасці дапаможнага абсталявання можа выступаць, напрыклад, газавы, дызельны ці цвёрдапаліўны кацёл. У гэтым выпадку калектар і кацёл падключаюцца да так званага бивалентному баку - гэта значыць баку з двума ўбудаванымі цеплаабменнікамі. Існуюць і бойлеры з трыма цеплаабменнікамі для падлучэння трох розных крыніц, але яны сустракаюцца радзей.Звязка «гелиосистема - кацёл» настолькі папулярная, што большасць буйных вытворцаў ацяпляльнага абсталявання (Ariston, Baxi, Bosch, Buderus, De Dietrich, Viessmann) прапануюць мадэлі абодвух тыпаў. Такім чынам, можна сабраць сістэму з адзіным прыладай кіравання. Напрыклад, у Ariston праца гелиосистемыи катла рэгулюецца з дапамогай прылады кантролю Ariston Sensys, у Viessmann - кантролера Vitosolic.
Схема канструкцыі калектара
Малюнак: Ігар Смирягин / Burda Media
1 - градостойкое шкло; 2 - абсорбер з высокоселективным пакрыццём; 3 - двайны цеплаабменнік меанд-рового тыпу; 4 - падстава з Алю-миниевого сплаву і цеплаізаляцыя
Плоскія калектары больш эфектыўна працуюць летам і пры прамым сонечным выпраменьванні, а вакуумныя, наадварот, лепш выяўляюць сябе ва ўмовах безуважлівага выпраменьвання зімой і ў перыяд частковай воблачнасці
Труба або плоскасць?
Найбольшае распаўсюджванне атрымалі плоскопанельные і трубчастыя мадэлі сонечных калектараў. У іх ёсць свае перавагі і недахопы.
Фота: Ariston
Вакуумны сонечны калектар KAIROS VT (Ariston) для сістэм з прымусовай цыркуляцыяй і падвышанай эфектыўнасцю. Маецца магчымасць круціць трубы для аптымальнага паглынання энергіі
Плоскія калектары вонкава нагадваюць сонечныя батарэі. І няхітра: іх вонкавая плоскасць ўяўляе сабой прастакутную панэль з ударатрывалага шкла. Пад ім знаходзіцца абсорбер - элемент, паглынальны сонечнае выпраменьванне. Паверхню абсорбера, павернутыя да сонца, зачернена адмысловым пакрыццём, а пад ёй пракладзены трубкі цеплаабменніка з вадкасцю-цепланосбітам (гл. Малюнак). За кошт выбарчай святлопранікальнасць шкла ўнутры панэлі ствараецца парніковы эфект: вольна пранікальныя ўнутр сонечныя прамяні награваюць абсорбер, які пачынае адлюстроўваць даўгахвалевыя прамяні, апошнія не праходзяць скрозь шкло і не могуць пакінуць калектар.
У вакуумных трубчастых калектарах замест плоскага абсорбера выкарыстоўваюцца вакуумныя двухстенные шкляныя трубы з якія адлюстроўваюць пакрыццём, нанесеным на іх ўнутраную паверхню. Канструкцыя працуе як «тэрмас наадварот»: сонечныя прамяні праходзяць скрозь шкло і награваюць размешчаныя ўнутры трубкі цеплаабменніка з цепланосбітам.
Прынята лічыць, што сонечныя калектары эфектыўныя толькі ў паўднёвых абласцях і краінах, аднак шэраг праектаў прыватных дамоў з гелиосистемами ўжо рэалізаваны па ўсёй Европейскойчасти Расіі, на Урале і ў Сібіры
Колькі «квадратаў» нам трэба?
Фота: Buderus
Сонечны калектар Buderus Logasol SKN4.0 (65 тыс. Руб.). Выкарыстаная медны абсарбуюцца паверхню з высокоселективным пакрыццём. Трывалае ахоўнае шкло адрозніваецца высокай святлопранікальнасць (да 92%)
Плошчу сонечнага калектара залежыць ад разліковай прадукцыйнасці гелиосистемы. Напрыклад, вы хочаце атрымліваць гарачую ваду для мыцця і гаспадарчых патрэб. Перш за ўсё вам неабходна выбраць награвальны бак патрэбнага памеру, алгарытм вылічэнні яго ёмістасці такі ж, як і для накапляльных бойлераў з электрычным або газавым нагрэвам (аб падборы бойлера гл. Артыкул «Гарачае сэрца бака», № 3/2014 г.). Аб'ём залежыць ад колькасці карыстальнікаў і тыпу абсталявання ваннай пакоі (напрыклад, купель або душавы кабіна).
Вызначыўшы аб'ём бойлера, вы даведаецеся прадукцыйнасць сонечнага калектара і, адпаведна, вылічыць іх плошчу і разлічыце, якое прастору неабходна для мантажу. Для больш дакладнага разліку кошту могуць спатрэбіцца дадатковыя параметры, такія як нахіл даху і кут паміж гарызантальнай праекцыяй перпендыкуляра да яе і паўднёвым напрамкам. Для расчётаиспользуются гатовыя алгарытмы, так што прафесіянал лёгка выканае гэтую працу. Многія вытворцы і мантажнікі робяць разлік бясплатна.
Колькі каштуюць «квадраты»? Кошт шмат у чым залежыць ад вытворцы. Недарагія кітайскія можна набыць за 10-20 тыс. Руб. за модуль калектара плошчай 2 м ². Аналагічнае выраб еўрапейскай вытворчасці стаіць у 3-4 разы даражэй. Яшчэ ў 30-60 тыс. Руб. абыдуцца кантролер і бойлер.
Звычайна сонечныя калектары ўсталёўваюцца такім чынам, што яны размяшчаюцца вышэй, чым ёмістага воданагравальнік. Трубаправоды, якія злучаюць калектар і воданагравальнік, пракладваюцца з пастаянным ухілам і павінны быць наколькі магчыма кароткімі. Неабходна, каб яны былі ўстойлівыя да тэмператур да 150 ° С і ціску ў 6 бар, таму лепш выкарыстоўваць медныя трубы. Што тычыцца цеплаізаляцыі, то да яе таксама ёсць пэўныя патрабаванні: таўшчыня, устойлівасць да высокіх тэмператур, ультрафіялету і т. П. Аптымальны варыянт - прымяняць спецыяльныя трубаправоды Duo Tube: прамая, зваротная лініі разам з кабелем для датчыка калектара аб'яднаны ў агульны кажух з цеплаізаляцыі (з абаронай ад ультрафіялету), а зверху пакрытыя матэрыялам, які вытрымае ўдары птушыных дзюбай.
Вольга Каваленка
Кіраўнік кірунку "Аднаўляльныя крыніцы энергіі De Dietrich» кампаніі «Русклимат Термо»
Аптымальны нахіл плоскасці калектара
Панэлі сонечных калектараў размяшчаюць на нахільнай плоскасці такім чынам, каб на працягу дня прамяні сонца падалі на іх пад вуглом, максімальна набліжаным да прамога. Аптымальны нахіл плоскасці калектара адпавядае геаграфічнай шыраце мясцовасці і складае, напрыклад, для Масквы 57 °. Для Паўночнага паўшар'я падыходзіць паўднёвы кірунак «погляду» панэлі (скажам, паўднёвы пахіл даху). Зразумела, іншыя прадметы не павінны загароджваць калектар ад сонца. Далёка не заўсёды атрымоўваецца выканаць усе ўмовы, таму пры мантажы калектараў шырока выкарыстоўваюцца зборныя або зварныя металічныя канструкцыі.
Фота: De Dietrich
Воданагравальнік De Dietrich BSL 200 (161 тыс. Руб.). Бак на 225 л, з ліставай эмаляваным сталі, цеплаізаляцыя 50 мм, два цеплаабменніка, магніевы анод для абароны ад карозіі, максімальны ціск 10 бар
Прасцей за ўсё, калі патрабаваны нахіл панэлі адпавядае схіле даху. У гэтым выпадку дадатковы нахіл не патрэбны, і калектар будзе ўсталёўвацца на мантажную шыну з прафіляванага металу. Шына пракладваецца перпендыкулярна кроквах і абапіраецца на іх з дапамогай спецыяльных кроквенных гакаў. Адлегласць паміж гакамі разлічваецца па даведкавым табліцах і залежыць ад адлегласці паміж кроквамі і ад снеговой нагрузкі. Кроквенныя крукі абапіраюцца толькі на кроквы альбо на прамежкавую лачанне (пры гэтым выкарыстоўваецца дадатковы апорны куток) і не павінны абапірацца непасрэдна на дах. Злучэнне трубаправодаў выконваецца з дапамогай прэс-фітынгаў або пайкі цвёрдым прыпоем.
Ўстаноўка калектара - адказная аперацыя, бо пра памылкі нявопытных або нядбалыя мантажнікаў вы, хутчэй за ўсё, даведаецеся тады, калі выправіць іх ужо будзе практычна немагчыма. Таму лепш звяртацца да мантажнікаў, якія маюць вопыт падобнай працы. Прадстаўнік кампаніі агледзіць патэнцыйныя месцы ўстаноўкі і зробіць заключэнне аб магчымасці размяшчэння калектара, а таксама разлічыць інжынерныя элементы мантажнай канструкцыі з улікам ветравой і снежнай нагрузак.
У іншых краінах сонечныя калектары служаць не толькі для ацяплення, але і для падагрэву вады ў басейнах: у гэтым выпадку звычайна выкарыстоўваюцца гелиосистемы са спецыяльным знешніх цеплаабменнікам
Найбольш часта гелиосистемы выкарыстоўваюцца для ГВС з двума цеплаабменнікамі ў баку (адзін для калектараў, іншы для катла). Эфектыўнасць працы сонечных сістэм значна вышэй, чым прынята лічыць. Так, у сістэмах Bosch калектара плошчай усяго ў 1,9-2,4 м2 аказваецца цалкам дастаткова для выпрацоўкі патрэбнай колькасці вады. Аднак эфектыўнасць цалкам залежыць ад таго, наколькі правільна разлічана сістэма. У Расіі распаўсюджванне атрымалі калектары абодвух тыпаў. У лінейцы Bosch прадстаўлены плоскія сонечныя калектары, зробленыя ў Германіі. Яны найбольш надзейныя і здольныя эфектыўна працаваць круглы год. На калектарах ўстаноўлены ўстойлівае да пагодных змен шкло і абсорбер са спецыяльнай структурай, якая павышае эфектыўнасць прылад.Канстанцін Еремихин
Прадукт-менеджэр кампаніі «Бош тэрматэхнікі»
Мантаж сонечнага калектара на даху
На кроквы ўсталёўваюцца апоры, робіцца выраз у чарапіцы
Месца выраза герметызуецца
Блок калектара фіксуецца з дапамогай крукоў, прымацаваных да рэйкі. Медныя трубаправоды ў контуры злучаюцца паяннем цвёрдым прыпоем або прэс-фітынгамі
Параўнанне плоскапанэльных і трубчастых калектараў
| параметры | плоскопанельные | трубчастыя |
| Кошт | На 20-30% ніжэй, чым у вакуумных таго ж класа | больш дарагія |
| Праца на працягу дня | ККД моцна мяняецца на працягу дня, ад мінімуму пры ўзыходзе сонца да максімуму, калі сонца ў зеніце, далей ККД зноў зніжаецца да мінімуму | За кошт трубчастай формы калектара і люстранога эфекту сонечныя прамяні выкарыстоўваюцца больш эфектыўна і ККД амаль не змяняецца на працягу дня |
| Праца ў халодны час года | ККД на 30-40% ніжэй, чым у вакуумных | Больш высокі (на 30-40%) ККД за кошт меншых цепластрат |
| трываласць, ўстойлівасць да ўдараў | высокая | нізкая |
| рамонтапрыдатнасць | нізкая | Высокая (можна замяніць пашкоджаную секцыю) |
| паруснасць | Высокая (неабходна больш трывалае падстава) | сярэдняя |
Сонечныя калектары мантуюцца з дапамогай цвёрдай мантажнай шыны на чатыры апорных крука, па два уверсе і два ўнізе
Сістэма сонечнага цеплазабеспячэння прымусовай цыркуляцыі KAIROS MACC CD1
Варыянты сонечных калектараў Kairos для гарызантальнага мантажу
І вертыкальнага мантажу
У добрае надвор'е сонечныя калектары дазваляюць цалкам забяспечыць патрэбнасці домаўладальнікаў ў гарачай вадзе
Варыянт дыяганальнага падлучэння калектараў (халодная вадкасць паступае па правым ніжнім патрубку і выходзіць з дапамогай левага верхняга)
Сонечныя калектары могуць размяшчацца не толькі на дахах, але і на любым адкрытым месцы
За мяжой сонечныя калектары трывала ўвайшлі ў паўсядзённы побыт і актыўна выкарыстоўваюцца для камунальных патрэб
Самотёчные комплексы з сонечнага калектара і назапашвальнага бака - просты і эфектыўны спосаб забяспечыць дом гарачай вадой у летні сезон
Гатовая сістэма натуральнай цыркуляцыі Kairos Thermo HF (Ariston) (110 тыс. Руб.)