Сонячні колектори

Сонячні колектори

Можливість використання безкоштовної енергії сонця для отримання електрики та тепла є дуже привабливою і сонячний колектор дає можливість реалізувати цю ідею. Однак, як і будь-який сучасний і складний інструмент, сонячний колектор вимагає грамотного підходу.

Ми маємо розуміти, що в умовах українського клімату це допоміжне джерело тепла. За допомогою колектора можна підвищити ефективність обігріву та знизити енергоспоживання у опалювальний сезон, але ніяк не вирішити всіх проблем разом.

Якщо у Вас є бажання використовувати сучасні, екологічно чисті джерела енергії, а також раціонально витрачати власні кошти, розглянемо детальніше, коли і навіщо використовуються сонячні колектори.

Влаштування сонячного колектора

Панелі сонячного колектора складаються з безлічі прозорих трубок, у яких рідкий теплоносій нагрівається сонячним промінням. Від панелі рідина прямує до змійовика в баку з водою, там отримана енергія віддається воді і охолоджений теплоносій прямує назад до панелі за новою порцією тепла.

Цей кругообіг чудово працює в ясні сонячні дні. Вночі або при дуже слабкому освітленні, додаткове тепло в бак не надходить і він працює в ролі накопичувача. Такі баки з пристрою схожі на електричні бойлери – вода в них гріється якийсь час, а потім зберігається гарячою завдяки добрій теплоізоляції.

Трубки з теплоносієм покриваються світлопоглинаючою чорною фарбою, а самі панелі під ними навпаки добре відбивають сонячні промені. Таким чином, трубки однаково добре гріються з усіх боків та максимально ефективно приймають теплову енергію.

Види сонячних колекторів

Поширені панелі двох типів: плоскі та вакуумні трубчасті.

Плоскі зовні схожі на звичайні сонячні батареї – темні, тонкі, з гладкою дзеркальною поверхнею. Вони хороші в теплому сонячному кліматі і значно втрачають свою ефективність при зниженні температури навколишнього повітря.

Плоскі панелі самоочищаються від пилу, але для ефективної роботи кут падіння сонячних променів мав близько 90 ° - панелі необхідно постійно повертати за Сонцем. Вручну це робити суєтно та незручно, автоматично – затратно.

У трубчастих колекторах теплоносій захищений вакуумним прошарком, як у термосі, не боїться морозу до 30 градусів навіть уночі, коли панелі нічим не прогріваються.

Трубчаста конструкція колектора дозволяє йому ефективно вловлювати сонячне проміння зі стаціонарного положення - повертати панелі не потрібно. Трубки необхідно регулярно чистити, особливо взимку від снігу. Навіть тонкий наліт інею знижує ККД колектора майже до нуля.

Зустрічаються також повітряні сонячні колектори, де як теплоносій працює звичайне повітря та пасивні пластикові, на зразок бочки з водою для простенького літнього душу.

Повітряні колектори не надто ефективні через низьку теплоємність повітря, вони непогано справляються із завданням безпосереднього обігріву приміщень у сонячні дні. Панель такого колектора розміщується на стіні або даху і через нього прокачується повітря, забране прямо з кімнати. Таким чином, температура у кімнаті підвищується. Повітря може циркулювати за допомогою насоса або за рахунок природної конвекції.

Пластикові колектор є бочкою і нижче - похилою панеллю. Вода в панелі нагрівається швидше і піднімається вгору, в діжку, витісняючи холодну, яка спускається в панель і теж, у свою чергу, нагрівається.

Вибір колектора

Вибір колектора залежить від поставлених завдань, тому ми допоможемо лише окреслити коло технічних особливостей, які полегшать вибір і зроблять його раціональнішим.

Незалежно від типу колектора, в першу чергу слід розуміти, що панелі займуть місце. Для нього відводять найчастіше дах, південну стіну будинку, дахи підсобних приміщень, зрідка територію ділянки. Більше робочої поверхні - вища віддача (і вартість проекту, зрозуміло).

Будь-які панелі час від часу потрібно буде чистити та обслуговувати. Плоскі рідше, трубчасті – частіше. Доступ до кожної панелі має бути вільним та зручним.

У плоских панелей висока парусність, вони повинні бути надійно зафіксовані, а взимку користі від них обмаль. Трубчасті панелі слід чистити за потребою, однак у них парусність у рази нижча, плюс вони показали свою високу ефективність в умовах розсіяного світла.

Враховуючи наш клімат, теплоносій краще вибрати незамерзаючий – антифриз, олію тощо. Вода годиться тільки для сезонного житла, яке не використовується взимку, а теплоносій видаляється із системи.

В принципі, для літнього будиночка чи дачі можна встановити кілька плоских панелей, які грітимуть воду лише для побутових потреб. Цей варіант менш витратний і досить ефективний. На зимовий період такі панелі можна демонтувати та вкривати у приміщенні.

Якщо йдеться про проект нового будинку, вибір та розміщення сонячного колектора краще доручити фахівцю. Щоб розуміти який ефект дасть колектор і скільки це буде коштувати, необхідно прорахувати кілька параметрів:

• ККД колектора для вибраних умов протягом року
• розміри будинку та його теплоізоляція
• кількість панелей
• основна система опалення
• інше.

На завершення

Насамкінець хочеться нагадати, що сонячні колектори хоч і не є самостійним джерелом тепла в нашому кліматі, але добре доповнюють інші побутові системи та дають приємну економію під час експлуатації.

Використання сонячного колектора з позиції екологічно чистого та невичерпного джерела енергії, можливо, не позначиться на екосистемі всієї планети, проте цілком точно дозволить зробити чистіше повітря навколо одного, абсолютно конкретного будинку.