Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы

Возможность использования бесплатной энергии солнца для получения электричества и тепла весьма привлекательна и солнечный коллектор дает возможность реализовать эту идею. Однако как и любой современный и сложный инструмент, солнечный коллектор требует грамотного подхода.

Мы должны понимать, что в условиях украинского климата, это вспомогательный источник тепла. С помощью коллектора можно повысить эффективность обогрева и понизить энергопотребление в отопительный сезон, но никак не решить всех проблем разом.

Если у Вас есть желание использовать современные, экологически чистые источники энергии, а также рационально расходовать собственные средства, давайте рассмотрим подробнее, когда и зачем используются солнечные коллекторы.

Устройство солнечного коллектора

Панели солнечного коллектора состоят из множества прозрачных трубок, в которых жидкий теплоноситель нагревается солнечными лучами. От панели жидкость направляется к змеевику в баке с водой, там полученная энергия отдается воде и остывший теплоноситель устремляется обратно к панели за новой порцией тепла.

Этот круговорот прекрасно работает в ясные солнечные дни. Ночью же или при очень слабом освещении, дополнительное тепло в бак не поступает и он работает в роли накопителя. Такие баки по устройству похожи на электрические бойлеры – вода в них греется какое-то время, а потом хранится горячей благодаря хорошей теплоизоляции.

Трубки с теплоносителем покрываются светопоглощающей черной краской, а сами панели под ними – наоборот хорошо отражают солнечные лучи. Таким образом, трубки одинаково хорошо греются со всех сторон и максимально эффективно принимают тепловую энергию.

Виды солнечных коллекторов

Распространены панели двух типов: плоские и вакуумные трубчатые.

Плоские внешне похожи на обычные солнечные батареи – темные, тонкие, с гладкой зеркальной поверхностью. Они хороши в теплом солнечном климате и значительно теряют свою эффективность при понижении температуры окружающего воздуха.

Плоские панели самоочищаются от пыли, но для эффективной работы угол падения солнечных лучей должен был около 90° – панели необходимо постоянно поворачивать за Солнцем. Вручную это делать суетно и неудобно, автоматически – затратно.

В трубчатых коллекторах теплоноситель защищен вакуумной прослойкой, как в термосе, не боится мороза до 30 градусов даже ночью, когда панели ничем не прогреваются.

Трубчатая конструкция коллектора позволяет ему эффективно улавливать солнечные лучи из стационарного положения – поворачивать панели не нужно. Трубки необходимо регулярно чистить, особенно зимой от снега. Даже тонкий налет инея снижает КПД коллектора почти до нуля.

Встречаются также воздушные солнечные коллекторы, где в качестве теплоносителя работает обычный воздух и пассивные пластиковые, наподобие бочки с водой для простенького летнего душа.

Воздушные коллекторы не слишком эффективны из-за низкой теплоемкости воздуха, они неплохо справляются с задачей непосредственного обогрева помещений в солнечные дни. Панель такого коллектора размещается на стене или крыше и через него прокачивается воздух, забранный прямо из комнаты. Таки образом, температура в комнате повышается. Воздух может циркулировать с помощью насоса или же за счет естественной конвекции.

Пластиковые коллектор представляет собой бочку и ниже – наклонную панель. Вода в панели нагревается быстрее и поднимается вверх, в бочку, вытесняя холодную, которая спускается в панель и тоже, в свою очередь, нагревается.

Выбор коллектора

Выбор коллектора напрямую зависит от поставленных задач, поэтому мы поможем лишь очертить круг технических особенностей, которые облегчат выбор и сделают его более рациональным.

Независимо от типа коллектора в первую очередь следует понимать, что панели займут место. Для него отводят чаще всего крышу, южную стену дома, крыши подсобных помещений, изредка, территорию участка. Больше рабочей поверхности – выше отдача (и стоимость проекта, разумеется).

Любые панели время от времени необходимо будет чистить и обслуживать. Плоские реже, трубчатые – чаще. Доступ к каждой панели должен быть свободным и удобным.

У плоских панелей высокая парусность, они должны быть надежно зафиксированы, а зимой толку от них маловато. Трубчатые панели следует чистить по необходимости, однако у них парусность в разы ниже, плюс они показали свою высокую эффективность в условиях рассеянного света.

Учитывая наш климат, теплоноситель лучше выбрать незамерзающий – антифриз, масло и т.д. Вода годится только для сезонного жилища, которое не используется зимой, а теплоноситель удаляется из системы.

В принципе, для летнего домика или дачи можно установить несколько плоских панелей, которые будут греть воду только для бытовых нужд. Этот вариант наименее затратный и достаточно эффективный. На зимний период такие панели можно демонтировать и укрывать в помещении.

Если речь идет о проекте нового дома, выбор и размещение солнечного коллектора лучше поручить специалисту. Чтобы понимать какой эффект даст коллектор и сколько все это будет стоить, необходимо просчитать несколько параметров:

• КПД коллектора для выбранных условий в течении года
• размеры дома и его теплоизоляция
• количество панелей
• основная система отопления
• прочее.
   

В завершение

В завершение хочется напомнить, что солнечные коллекторы хоть и не являются самостоятельным источником тепла в нашем климате, но хорошо дополняют другие бытовые системы и дают приятную экономию во время эксплуатации.

Использование солнечного коллектора с позиции экологически чистого и неисчерпаемого источника энергии, возможно, не отразится на экосистеме всей планеты, однако совершенно точно позволит сделать чище воздух вокруг одного, совершенно конкретного дома.