» » Сонячні колектори для опалення: види, схеми, принцип роботи, характеристика, фото і відео

Сонячні колектори для опалення: види, схеми, принцип роботи, характеристика, фото і відео



Все більше людей шукають альтернативні способи опалення своїх будинків. Таких методів є багато – є теплонасосні установки, електрокотли, і багато іншого, але найбільш поширеними вважаються сонячні колектори для опалення. Чому це так? Та все просто: сонце – це «вічна» батарейка, і використовувати його можна нескінченно.

Правила користування

Екологічно колектор повністю безпечний. Виробники, використовуючи сучасні матеріали і нові технології, розробили великий асортимент якісних моделей, які застосовуються не тільки для обігріву, але і для подачі гарячої води.

Щоб користуватися такими колекторами, необхідно, щоб регіон був сонячним. Без виконання цієї умови робота обладнання навряд чи можливо. До того ж, щоб сонячний колектор працював більш ефективно, враховують, де саме він буде знаходитися, який там клімат, ландшафт і т. д. і т. п.

У разі, коли власник приватного будинку бажає придбати цей апарат, але не може цього зробити з ряду причин, то цілком можна виготовити його самостійно. При цьому матеріали, потрібні для колектора, зовсім не є екзотичними.

Принцип роботи

Геліоустановки представлені на ринку різними моделями. Відрізняються вони лише в особливостях конструкції. Однак роботи сонячного колектора це ніяк не стосується. Використовується він для збору сонячної енергії, а потім трансформує її в тепло. Варто відзначити, що прилади дуже продуктивні. В 12 годин дня колектор здатний «з'їсти» найбільшу кількість сонячної енергії, яку потім видасть в межах 1500 кВт. Навіть якщо на небі є хмари, і сонце і носа не показує, то все одно заміський будинок буде опалюватися дуже добре.

Принцип роботи

Проста схема сонячного колектора

В основі роботи сонячних колекторів для опалення лежать закони фізики. У системи спеціальна поверхня, ловящая сонячні промені, як павутина мух. Після чого вона трансформує їх у тепло і накопичує його. Встановлено, що ККД геліоустановки може досягати 65%. Деякі люди схильні думати, що є більш потужні системи опалення, з якими колектори навряд чи зможуть конкурувати. І це думка почасти виправдане тим, що в даній установці відбуваються деякі тепловтрати. Але люди, які купили і випробували систему в дії, стверджують, що вона цілком здатна обігріти приміщення.

В північних країнах Європи сонячний колектор – практично постійне явище. Цей механізм здатний працювати також, як половина зазвичай застосовуваної системи. А якщо приєднати до колектора камін, що працює на дровах, то можна забути про проблеми з гарячою водою у приватному будинку. Щоб система працювала більш ефективно, до неї приєднується насос. Багато енергії він не вживає – у рік 400 кВт/годин.

Принцип роботи

Принцип роботи сонячного колектора

Види «ловців» сонця

  • Повітряний. Цей сонячний колектор, який застосовується для опалення, концентрує енергію за принципом «парникового ефекту». Є покриття – скло, плівка, полікарбонат. Ультрафіолет проходить через нього, і його поглинає пофарбований в чорний колір теплоприемник. Ця деталь нагріває повітря, що знаходиться під поверхнею, а від нього йде і обігрів приміщення.

Схема повітряного сонячного колектора

  • Рухливі. Світло з неба поширюється нерівномірно в усі сторони. Щоб вловити його максимальну кількість, в системах вбудований датчик. Він буде повертати поверхню — акумулятор слідом за сонцем. Колектори можуть бути орієнтовані наступними способами: поворот дзеркал, поворот колектора, поворот дзеркала і нагрівача. Така система дуже ефективна, але й коштує вона набагато дорожче.
  • Плоскі. Колектор складається з ящика чорного кольору, невеликого і нерухомого, що має поверхню зі скла. Якщо день сонячний, то система буде працювати близько 8 годин. Ціна на неї недорога, тому прилад дуже поширений.
Види «ловців» сонця

Схема плоского сонячного колектора

  • Трубчасті. Складається з чорної трубки, заповненої теплоносієм. Таких трубок може бути багато, і вони будуть лежати рядами. Циркуляція носія тепла відбувається за рахунок різниці температур трубок. Поглинаюча поверхня володіє великою площею, що покращує ККД колектора.
  • Вакуумні. Аналогічні попереднім. Але є відмінність: одна трубка вставлена в іншу, а між ними знаходиться вакуум. У внутрішню трубку налита вода.
Види «ловців» сонця

Схема вакуумного сонячного колектора

  • Концентратори. Технічно складна система, що складається з безлічі рефлекторів, якими можуть бути відбивачі або дзеркала. Збираючи промені сонця з великих елементів, вони передають їх на елемент – поглинач. Таким чином потужність сонячного світла, спрямованого до поглинача. Система оснащена датчиками, які стежать за рухом сонця, що дозволяє збільшити ефективність роботи гелиоуловителя.
  • Розподільні. Застосовуються для опалення підлог. Колектор оснащений вентильною вставкою, призначеної для гідравлічного настроювання. Забезпечений кінцевими заглушками, термометром, кульовим краном. Головний плюс розподільників в тому, що вони вирівнюють тиск у разі перепад.

Найпростіша модель

Здається, що зібрати сонячні колектори опалення важко. Але насправді це не так. Часу на його виготовлення потрібно не дуже багато. Слід придбати наступне: оцинковані листи і бочку з сталі, обсяг якої повинен бути не менше 150 і не більше 200л. На даху (південної її частини) встановлюються листи, а зверху на них – бочку. До неї здійснюється підведення води.

Таке елементарне пристрій може нагріти воду до 600С. Хоча воно і виглядає примітивно, але тепловіддача у нього невелика, практично така ж, як і у приладів, виготовлених на заводі. До того ж і по вартості виходить набагато дешевше. Єдино, що якщо на вулиці холодно, похмуро, то навряд чи бочка буде ефективно обігрівати. Наприклад, якщо день ясний, сонячний, але час року – зимовий, то і вода не нагріється.

Користь старого холодильника

Не перевелися ще Лівші в російському народі. Іноді якийсь умілець таке спорудить з нікому не потрібно мотлоху, що інші тільки диву даються – і додумався ж людина. Ось і окремі майстри беруть холодильник, який давно вже валяється на звалищі, і дістають з нього змійовик. Крім цієї деталі для створення колектори потрібні такі деталі:

  • Фольга.
  • Рейки.
  • Вентилі.
  • Гумовий килимок.
  • Труби.
  • Бочка.
  • Скло.

Збір «ловця» — крок за кроком:

  • Взяти змійовик. Очистити від залишився на ньому фреону.
  • Потім змайструвати з рейок каркас – під розміри змійовика.
  • Виходячи з каркаса, килимок обрізають або збільшують.
  • Прикріплюють його до дна каркаса і покривають фольгою.
  • Змійовик фіксується над шаром фольги болтами і хомутами.
  • Коли роблять каркас, то розмічають в ньому отвори, необхідні для трубок. Якщо цього не зробити заздалегідь, то потім цей процес буде більш скрутний.
  • Тепер необхідно закрити склом каркас у верхній частині і прикріпити як можна краще.
  • Як тільки колектор готовий, його розміщують на даху.
  • Якщо ж там не можна, то роблять опори і розміщують його на деякій відстані від землі.
  • Варто враховувати, що рекомендується розташувати колектор на стороні півдня.
  • При підрахунку кута падіння променів було з'ясовано, що найбільш оптимальний 30-350.
  • Далі колектор і бочка з'єднуються трубами.
  • Одні з них іде від джерела холодної води, яка нагрівається і переливається у бочку.
  • На пристрої слід встановити вентиль, щоб можна було самостійно стежити за рівнем тиску.
  • Також є труба і внизу бочки. По ній вода, остигаючи, йде в колектор, де вона знову нагрівається.
Користь старого холодильника

Пристрій з змійовика холодильника

Напевно, вже зрозуміло, що пристрій системи дуже просте. Однак вона досить ефективна, зокрема на дачах, адже там не потрібно величезної кількості гарячої води.

Коротка характеристика колекторів

Вище були вказані типи гелиоуловителей. Варто зазначити, що для кожного з них є номінальна потужність, що вказується в кВт. Вона розраховується виходячи з тієї енергії, яку можуть виробити колектори за умови, якщо сонце світить яскраво і стоїть у зеніті, тобто десь в середині дня буде 6 кВт. У ранкові та вечірні години потужність буде нижче. Вночі вона фактично на нулі. Енергію можна буде використовувати, тільки якщо вона накопичилася. Варто враховувати, що прилад, що складається з 20 трубок, виробляє стільки ж енергії, скільки виходить з 600 кг вугілля.

Мала система, пропонована до використання, включає в себе бак на 250л. Вона чудово підійде для невеликих будиночків. Один колектор буде виробляти в середньому 2кВт.

В базовій системі є 2 бака – на 250 і 500л. Самих колекторів відповідно 3 і 4 шт. Потужність -6 і 6,7 кВт. Застосовують для опалення посезонно, наприклад, тільки восени. Взимку воду можна буде догрівати електрикою.

Велика – вважається найпотужнішою. По-перше, з її допомогою можна обігріти площу до 1000м2. А також в ній поєднані 30 колекторів загальною потужністю 60кВт і баки на 4000л.

Плюсів у «ловців сонця» дуже багато. Навколишньому середовищі вони ніякої шкоди не завдають. Ефективність їх вже доведена. До того ж матеріали, використовувані для створення наипростейшей моделі, можна знайти практично скрізь. Якщо у людини немає досвіду в даному питанні, але він бажає самостійно змайструвати геліоустановки, то він може переглянути різну інформацію в Інтернеті.



16-03-2017, 06:04
Нашли ошибку?