Ацяпленне і нагрэў вады з дапамогай сонечнай энергіі цалкам магчымыя і ў нашай малосолнечной краіне. Расказваем, што такое гелиосистемы і як правільна падабраць іх для катэджа.
Ідэя сонечнага калектара вельмі простая - сонечныя прамяні награваюць вадкасць, працякалую па трубках, якія зроблены з матэрыялу, добра паглынальнага цёпла. Такім спосабам можна досыць эфектыўна атрымліваць гарачую ваду для бытавых дачных патрэб. Асабліва паспяхова падобныя гелиосистемы працуюць летам. У гэты час з роляй гелиосистемы для атрымання гарачай вады можа справіцца і звычайны пластыкавы бак чорнага колеру, чым многія дачнікі і карыстаюцца, спаруджаючы, напрыклад, з такіх бакаў імправізаваны душ. Але сонечная энергія можа выкарыстоўвацца і больш эфектыўна.
Як уладкованая коллекторная гелиосистема?
Сучасная коллекторная гелиосистема ўладкованая наступным чынам. Сонечныя прамяні награваюць ў калектары вадкасць-цепланосбіт. Гэтая вадкасць цыркулюе ад калектара да цеплаабменніку ў награвальным прыладзе - бойлеры з вадой. Цыркуляцыя ажыццяўляецца з дапамогай помпы. Таксама ў склад гелиосистемы ўваходзіць блок кіравання (кантролер), які рэгулюе працу помпы, які ўключае абарону ад перагрэву і які выконвае некаторыя іншыя задачы.
Сонечныя калектары паспяхова ўжываюцца і ў краінах з умераным кліматам.
Тыпы калектараў-гелиопанелей
Найбольш важным вузлом з'яўляюцца калектары-гелиопанели. Яны маюць большую частку кошту сістэмы. Існуе некалькі варыянтаў прылады гелиопанелей, якія можна звесці да двух тыпаў. У кожнага з гэтых тыпаў ёсць свае перавагі і недахопы, якія вызначаюць іх сферу ўжывання.плоскія
У іх трубкі з вадкасцю-цепланосбітам змешчаны пад пласціну-абсорбер з медзі і заключаны ў агульны корпус. Зверху пласціна-абсорбер зачынена ахоўным шклом, знізу пад трубкамі размешчаны пласт цеплаізаляцыі.
Плоскія калектары на 20-30% танней і менш эфектыўныя, так як у трубак з цепланосбітам горш цеплаізаляцыя (частка цяпла сыходзіць у атмасферу). Парадаксальна, але гэты недахоп абгортваецца вартасцю, напрыклад, пры снегападзе.
Плоскія сонечныя калектары з высокаэфектыўным тытанавым пакрыццём Vitosol 100-F.
Для інтэграцыі ў дахавае пакрыццё ў серыі калектараў Vitosol 200-F распрацавана спецыяльная мадэль (тып SV2E / SH2E), якая забяспечвае плаўны пераход паміж двума паверхнямі.
трубчастыя
У іх кожная трубка з цепланосбітам змантаваная ў асобным цыліндрычным шкляным корпусе з якія адлюстроўваюць пакрыццём. Паветра з корпуса откачан, адсюль і назва - «вакуумныя калектары».
Трубчастыя калектары за кошт вакууму практычна не награваюцца, і снег на іх не растае. Горш трубкі пераносяць і град, яны больш далікатныя. Увогуле, трубчастыя калектары добрыя ва ўмовах ідэальнага клімату, там, дзе рэдка бывае град і ня здараюцца снегапады. Трубчастыя калектары забяспечваюць амаль пастаянны прыток цяпла на працягу дня, гэта звязана з тым, што святло пачынала аднолькава асвятляюць паверхню шклянога цыліндру па-за залежнасці ад размяшчэння сонца на небе.
Трубаправоды гелиосистемы пракладваюцца такім чынам, каб было забяспечана поўнае выдаленне паветра.
Параўнанне уласцівасцяў плоскіх і трубчастых калектараў
| ўласцівасць | плоскія | трубчастыя |
|---|---|---|
| Праца на працягу дня | ККД моцна мяняецца на працягу дня ў залежнасці ад кута падзення сонечных прамянёў | ККД практычна пастаянны на працягу дня |
| ўздзеянне снегападу | Снег на панэлі растае сам за кошт частковай ўцечкі цяпла | Снег не растае, яго трэба чысціць |
| Трываласць, ўстойлівасць да ўдараў | высокая | сярэдняя |
| паруснасць | Высокая (неабходна больш трывалае падстава) | сярэдняя |
Крытэры выбару калектара
Пры выбары калектара звяртайце ўвагу на якасць гелиопанелей, камплектуючыя сістэмы і тэрмін эксплуатацыі абсорбера (паверхні, якая знаходзіцца пад уздзеяннем сонечных прамянёў).
Кошт гелиосистемы залежыць ад яе прадукцыйнасці, якая вызначаецца плошчай калектара, геаграфічнай шыратой, часам года і шэрагам іншых характарыстык. Найбольш танныя - кітайскія, нямецкія панэлі даражэй, але і тэрмін службы ў іх, як правіла, вышэй, і іх можна рэкамендаваць для адказных задач, напрыклад круглагоднага гарачага водазабеспячэння.
Дакладны разьлік сістэмы павінен рабіць дасведчаны спецыяліст. Спрошчана можна лічыць, напрыклад, што сістэма з калектарам з карыснай плошчай 3 м² ва ўмовах сярэдняй паласы і ў зімовы час за 2-3 ч можа забяспечыць падрыхтоўка прыкладна 150 л гарачай вады (з тэмпературай каля 50 ° С). Практыка паказвае, што для невялікай сям'і (два-тры чалавека) хапае гелиосистемы з калектарам плошчай 2-4 м² і бойлерам змяшчальнасцю 200-300 л. Такая сістэма абыдзецца прыкладна ў 100-300 тыс. Руб. Кошт аднаго модуля (плошчай прыкладна 2 м²) калектара складае ад 20-25 тыс. Руб. (Кітайскія вытворцы) да 50-60 тыс. Руб. (Ariston, Buderus, Viessmann і іншыя еўрапейскія вытворцы); яшчэ 40-60 тыс. руб. давядзецца аддаць за бойлер і 10-20 тыс. руб. за кантролер, помпа і матэрыялы, неабходныя для мантажу.
У невялікім доме сонечная энергія дае магчымасць забеспячэння да 60% энергіі, неабходнай для атрымання гарачай вады.
Термосифонная гелиосистема Vitosol 111-F (Viessmann) для забеспячэння гарачай вадой у летні перыяд. Прынцып термосифона забяспечвае магчымасць ажыццяўляць перадачу цяпла, выкарыстоўваючы натуральную канвекцыю цепланосбіта. Такая сістэма не патрабуе прымянення помпы і колькі-небудзь складанай сістэмы кіравання.
Як правільна ўсталяваць калектар
Гелиополе павінна размяшчацца на незатенённой баку: выходзіць на паўднёвы бок або з размяшчэннем захад - ўсход. У выпадку, калі такое размяшчэнне немагчыма, у разлікі уносіцца папраўчы каэфіцыент. Пажадана таксама, каб паблізу ад яго не было высокіх дрэў. Кут нахілу калектараў адносна гарызантальнай паверхні абіраецца паводле геаграфічнай шыраце і кліматычным умовам, аптымальны кут - у залежнасці ад сезону пікавага выкарыстання. Калі, напрыклад, праектаваць гелиосистему для падрыхтоўкі гарачай вады ў катэджы на ўзбярэжжы Чорнага мора з сезоннасцю травень-верасень, дадзены кут будзе складаць 20-25 °. Але калі ўзнікае неабходнасць у падтрымцы ацяплення пры дапамозе дадзенага гелиосистемы, кут павінен быць 40-45 °.
Гелиосистемы размяшчаюцца на даху такім чынам, каб максімальна выкарыстоўваць энергію сонца для нагрэву жидкоститеплоносителя. Для Паўночнага паўшар'я гэта будзе паўднёвы бок схілу даху.
Панэлі сонечных калектараў размяшчаюцца ў нахільнай плоскасці так, каб на працягу дня на іх забяспечваўся кут падзення прамянёў сонца, максімальна блізкі да прамога. Аптымальны нахіл плоскасці калектара адпавядае геаграфічнай шыраце мясцовасці і складае, напрыклад, для Масквы 57 °. Кірунак, куды глядзіць панэль, у Паўночным паўшар'і павінна быць паўднёвае. І вядома, сонечны калектар не павінен загароджваць ад сонца іншымі прадметамі. Вытрымаць усе ўмовы атрымоўваецца не заўсёды, таму пры мантажы калектараў шырока выкарыстоўваюцца зборныя або зварныя металічныя канструкцыі, якія могуць мацавацца як на даху, так і на асобна стаяць стэндах.
Кроквенныя крукі могуць абапірацца толькі на кроквы альбо на прамежкавую лачанне і не павінны абапірацца на дах.
Злучэнне трубаправодаў выконваецца з дапамогай прэс-фітынгаў або пайкой цвёрдым прыпоем.
Выбар бойлера для гелиосистемы
Для гелиосистем выкарыстоўваюцца спецыяльныя бойлеры з убудаваным цеплаабменнікам, ня блытайце іх з звыклымі накапіцельнымі воданагравальнікамі. Так як выпрацоўка гарачай вады гелиосистемой вырабляецца нераўнамерна ў залежнасці ад часу сутак, гэтыя бойлеры выбіраюць з запасам па змяшчальнасці, каб з іх дапамогай акумуляваць цеплыню. Таму нярэдка выкарыстоўваюць ёмістасці аб'ёмам 300 л і больш. Падобныя бивалентные бакі-воданагравальнікі ёсць у асартыменце Ariston, Buderus, Viessmann і іншых вытворцаў. Акрамя гелиотермического падрыхтоўкі гарачай вады, у гэтых бойлерах звычайна прадугледжваецца магчымасць дадатковага нагрэву ад ацяпляльнага катла.
Не забывайце, што калі цяпло не адводзіцца на нагрэў вады ў бойлеры, то неабходна прадугледзець спосаб нейкім чынам скінуць лішак цяпла.
Бивалентный бак-воданагравальнік Logalux SM200 (Buderus), 200 л
Бивалентный ёмістага воданагравальнік Vitocell 100-B / -W (Viessmann), 250 л
Плоскі калектар Logasol CKN 2.0 (Buderus) з алюмініевай рамай і трывалым пакрыццём
Трубчасты калектар De Dietric
Як пазбегнуць перагрэву
Сур'ёзнай праблемай пры нерэгулярным выкарыстанні гелиосистем становіцца перагрэў калектара. Змагацца з перагрэвам можна некалькімі спосабамі. Самы просты варыянт - выкарыстаць у якасці цепланосбіта ваду. Пры закіпанні вады пар скідаецца праз адмысловы клапан, а затым недахоп вады дабіраецца з сістэмы водазабеспячэння. Такі спосаб дрэнны тым, што вада замярзае, таму яго можна выкарыстоўваць толькі там, дзе маразы бываюць рэдка (сістэма ў гэтым выпадку дапаўняецца абаронай ад замярзання з прымусовым падагрэвам цепланосбіта).
Іншы варыянт - сліў цепланосбіта і запаўненне калектара паветрам пры адключэнні помпы (сістэма Drain Back) - патрабуе пісьменнага разліку сістэмы, ухілаў і аб'ёмаў труб. Існуе таксама магчымасць рэгулявання тэмпературы цепланосбіта з дапамогай змены кантролерам рэжымаў працы сістэмы. Напрыклад, кантролер запускае ноччу насос, які прапампоўвае разагрэты цепланосбіт у невялічкі калектар; сістэма працуе як бы ў зваротным парадку. Такі спосаб добры пры наяўнасці плоскага калектара (трубчастыя не падыходзяць) і ёмістага бойлера. Яшчэ адну цікавую распрацоўку прапанавала кампанія Viessmann. У яе калектарах выкарыстоўваецца матэрыял з змянянай якая адлюстроўвае здольнасцю. Пры павышэнні тэмпературы (скажам, вышэй за 90 ° С) паглынальная здольнасць матэрыялу памяншаецца ў некалькі разоў, і цепланосбіт перастае награвацца.
Аб няспраўнасці гелиосистемы ў некаторых выпадках можна здагадацца па вонкавым выглядзе калектара. Так, з'яўленне шаці на трубчастым калектары сведчыць аб парушэнні герметычнасці шклянога цыліндру. У ім адсутнічае цеплаізаляцыя, і гэты ўчастак калектара вырабляе вельмі мала цяпла.
Адукацыя наледзі і шаці можа сведчыць аб няспраўнасці гелиосистемы.
Пры вялікай колькасці птушак вам, магчыма, спатрэбіцца абарона гелиосистемы ад іх занадта частых візітаў; для гэтага падыдуць, напрыклад, антиприсадочные шыпы, размешчаныя па верхняй абзе.
Аляксандр Шкуркин, інжынер службы падтрымкі продажаў кампаніі «Бош тэрматэхнікі»
Па самых сціплых дадзеных, сярэднегадавая інсаляцыя на тэрыторыі Расіі складае 6-3 кВт g ч у суткі на 1 м², а гэта 120-60 л вады тэмпературай 55- 60 ° С! Асноўнай прычынай, якая стрымлівае масавае збудаванне геліяўстановак, з'яўляецца высокая ўдзельная кошт, з-за якой тэрмін іх акупнасці складае да 15 гадоў. Пры выбары калектара варта звяртаць увагу на якасць гелиопанелей, камплектуючыя сістэмы і тэрмін эксплуатацыі абсорбера. Не варта забываць аб правільным выбары мантажнай арганізацыі. Не ўсе мантажнікі ведаюць спецыфіку мантажу і ўводу ў эксплуатацыю гелиосистем.