Устройство солнечного коллектора для отопления и горячего водоснабжения

Одним из самых доступных и известных источников бесплатной энергии является солнечное тепло. Но несмотря на преимущества его применения, при современном развитии технологии пока еще невозможно применять его, как основной источник. Это связано с чрезвычайно низким КПД установок на солнечных батареях, работа которых напрямую зависит от географического расположения и климатических особенностей.

Однако, не использовать такую возможность было бы глупо. Поэтому солнечные коллекторы (гелиосистемы) начинают появляться и на просторах нашей родины.

Необходимо сказать, что пока не будет разработана эффективная методика передачи солнечной энергии, рассматривать гелиосистемы как основные не приставляется возможным. В настоящее время их используют в качестве вспомогательных, которые могут экономить до 30% стоимости основного энергоносителя (газ, твердое топливо).

Варианты установок

В подавляющем большинстве случаев, солнечный коллектор представляет собой набор трубопроводов (поле), по которым происходит движение теплоносителя коллектора. В процессе нагрева солнцем он затем поступает в систему передачи энергии, которая показана на рисунке:

Далее, по системе трубопроводов он через теплообменник передает тепловую энергию основному теплоносителю, который может использоваться как для ГВС, так и в системе отопления.

Как видно на рисунке, в системе обязательно должна присутствовать основная система нагрева.

По типам конструкции гелиосистемы могут разделяться на следующие виды:

• Одноконтурные
• Двухконтурные.

Одноконтурные системы используют ту воду, которая находится в гелиоколлекторе. Они зачастую применяются для небольших дачных домов и могут использоваться только при плюсовой температуре. Несмотря на свою простоту, данные системы имеют наивысшие показатели КПД, но характеризуются следующими ограничениями:

1. Высокие требования к жесткости воды.
2. Предварительная фильтрация воды перед прохождением по полю гелиоколлектора.
3. Защита труб от коррозии.

Принцип работы двухконтурных систем был описан выше. Стоит добавить, что в них используются вакуумные тепловые коллекторы, которые имеют сложную структуру.

В данной конструкции основным элементом является вакуумная трубка, которая состоит из двух трубопроводов. Они в свою очередь изготавливаются из боросиликатов, которые устойчивы к различного типам нагрузок – термическим и химическим. Большая трубка устанавливается поверх меньшей и образуется конструкция, полностью аналогичная термосу. Между ними создается максимально разряженная среда. В качестве нагревательного элемента используется нетоксичная незамерзающая жидкость с низким показателем температуры кипения.

Так же системы могут быть с принудительной и естественной циркуляцией жидкости. Естественная циркуляция используется для одноконтурных конструкций, а принудительная – для двухконтурных. Это позволяет повысить эффективность работы всей гелиоустановки.

Стоимость

Окончательная стоимость гелиосистемы складывается из двух составляющих – цены на оборудование и услуги по монтажу. Средняя величина стоимости оборудования составляет:

1. Вакуумный коллектор с рамой – от 42 тыс. руб.
2. Система на 300 литров для ГВС – 126 тыс. руб.
3. Отопление + ГВС для дома на 150 м² – 250 тыс. руб.