Солнечные коллекторы для нагрева воды

Солнечные коллекторы – это практически идеальное решение. Расход энергии на такие элементы очень маленький. Электричество используется только в насосах и электронике. Коллекторы собирают тепло в любую погоду, даже зимой в пасмурный день.

Естественно, интенсивность такого нагрева меньше, но он есть. Если тепловой энергии не хватает, то можно использовать добавочный теплогенератор.

Работают подобные устройства как в зимний, так и в летний период года. Летом они нагревают воду для ванн, душевых и кухни.

Этот источник энергии всё больше приобретает популярность на мировом рынке. В передовых странах Европы, таких, как Франция, Швейцария и Голландия, их можно увидеть довольно часто. Даже в таких холодных регионах, как Скандинавия, где количество солнечных дней в году невелико, использование солнечных коллекторов тоже имеет место.

Пора и нам идти в ногу со временем. В нашей стране люди ещё мало знакомы с этим видом нагревателей. Существуют опасения, что при холодном климате нашей страны солнечные коллекторы неэффективны, или, наоборот, при использовании этих устройств могут возникать большие излишки тепла.

Но если при работе солнечных коллекторов образуется лишнее тепло, то его можно использовать при функционировании систем отопления.

Количество сэкономленного тепла не в последнюю очередь зависит от того, в каком климатическом поясе находится ваш дом. Разумеется, в более южных районах сэкономить удаётся больше.

Но и в более холодных широтах, если установить несколько солнечных батарей, можно сэкономить значительное количество теплоты для использования в целях подогрева воды в тёплое время года.

На территории Российской Федерации есть такие области, где до трёх сотен дней на протяжении одного года являются солнечными.

Например, Краснодарский край или район вокруг Астрахани. Здесь за счёт очень яркого солнца можно пользоваться горячей водой практически круглогодично. Основный котёл отопления в таких районах включается крайне редко.
Сейчас рассмотрим установку солнечных коллекторов на примере частного домовладения, находящегося в Астраханской области.

Итак. Солнечные коллекторы.

Берём дом в городской черте г. Астрахань. Предполагается, что в нём будут жить два-три человека.

Дом только что построен, подключён к системам подачи газа и воды. Жить люди будут и на первом, и на втором этаже. Значит, на каждом должна быть полноценная система отопления и горячего водоснабжения. Необходимо отапливать порядка полутора сотен метров квадратных, для отопления предполагается газовый котёл.

Сначала хозяева хотели установить только солнечные коллекторы, отопительный котёл и установки для подогрева воды электричеством. Но потом в процессе работы появилось предложение сделать популярную в наше время систему «тёплый пол».

Если в доме живёт небольшая семья из двух человек, и горячей водой они пользуются умеренно, то в условиях даже средней полосы, а не то, что Астраханской области, одной панели солнечного коллектора должно вполне хватить.
Однако, производя расчёты, всегда следует учитывать не только средние показатели, но и личные пожелания жильцов, их привычки и образ жизни.

Так, в доме, который мы взяли для примера, кроме обычных источников потребления, планировались ещё и ванны с гидромассажными установками на двух этажах, и душ на втором этаже.

Поэтому горячая вода расходовалась несколько больше, чем обычно расходуется в домах такого типа, и было принято решение использовать два бойлера по двести литров каждый.

Если хозяева живут в своём доме постоянно и пользуются всеми установленными системами расхода воды достаточно регулярно, то излишнее тепло возникать не должно. В случае отсутствия хозяев относительно длительное время (неделя и больше) рекомендуется ограничить доступ солнечного света к коллектору. Для этого их можно накрыть обыкновенным брезентом.

Стандартный котёл с двумя контурами и закрытой камерой сгорания с высокой полезной мощностью в 0,024 МВт стал основным источником тепла. Его коэффициент полезного действия приближается к девяноста пяти процентам.

Котёл может управлять группами из нескольких коллекторов. Кроме этого, текущий профиль отопления можно настроить на свой вкус при помощи весьма понятного и гибкого интерфейса.

Показания котла можно считать на удобном экране, измеритель давления и рычаги управления, а также кнопки быстрых настроек расположены под экраном за крышкой.

Вертикальные бойлеры пассивного нагрева с магниевым покрытием Ariston BC2S стали сердцем системы нагрева воды. Две спирали нагрева в каждом подключаются к котлу и коллекторам соответственно. В бойлерах есть термометры, что позволяет узнать точные сведения о температуре воды и эффективности работы всей установки.

Солнечные коллекторы той же фирмы, типа Kairos CF 2 были выбраны как дополнительные источники тепла. Но на самом деле, благодаря хорошему климату, именно коллекторы по большей части обеспечивают систему горячего водоснабжения тепловой энергией.

Медные трубки в них соединяются весьма необычным образом, что обеспечивает возможность монтажа панелей под разными углами.

При полном расходе воды, нагретой солнцем, из бойлера котёл начинает нагревать воду.

Чтобы перекачать воду в котёл и обратно, используются насосы. Система достаточно продумана и застрахована от неполадок – об этом мы узнаем позже.

Вместе с коллекторами в подарок шёл контроллер, который мы установили, чтобы проверять соответствие температур в баке и в коллекторах, и выключать ход воды, если температура снаружи падает.

Панели, как это чаще всего и делается, установили на том скате крыши, который был направлен на юг. Это было гарантией максимального количества света, который будет приниматься коллекторами и перерабатываться в тепло.

На крыше находилось мансардное окно, которое помогало выбраться на крышу, чтобы, скажем, накрыть панели перед отъездом. Чистить панели практически не нужно, так как грязь сметается ветрами и дождями. Тень на панели не падает, так как они укреплены на крыше.

В этой системе отопления и снабжения используется электричество, как и в любой профессиональной системе такого типа. На нём работают насосы и электроника. На случай отключения или неполадок системы предусмотрены аккумуляторы. Благодаря им установка может работать ещё сутки после отключения света.

На первом этаже здания оборудовано специальное помещение для основных частей отопительной системы, то есть, для котла, насосов и бойлеров.

Но во время работы, вполне возможно, у заказчиков будут возникать новые идеи, или потребуется внесение поправок в основной план.

Самое главное, чтобы все запрашиваемые материалы были в наличии в нужном качестве и количестве.
В доме, который мы взяли для примера, все работы, включая добавленный позже заказчиком тёплый пол и двухтрубное отопление, заняли 60 календарных дней.

Пуск и наладку системы осуществили в начале лета, и до конца года она функционировала исключительно от коллекторов. Зимой же коллекторы нагревали воду до половины требуемой температуры, остальное обеспечивал котёл.

Следует сказать доброе слово в адрес систем «тёплый пол». Тёплые полы очень удобны и экономичны; они позволяют сохранить значительное количество тепла, что, в свою очередь, позволяет большую часть года вообще не пользоваться другими нагревательными элементами, кроме солнечных коллекторов.

Даже во время сильных морозов в доме, который мы взяли для примера, солнечные коллекторы нагревали воду, как минимум, до двадцати градусов.

Несмотря на то, что в доме активнее, чем обычно, пользуются горячей водой, двух солнечных коллекторов размером по два квадратных метра каждый вполне хватает для повседневных нужд хозяев.

Если ваш дом находится не в столь благоприятных условиях, как дома, расположенные в Астраханской области, если в вашем регионе количество солнечных дней в году невелико, а средняя температура за год – намного ниже, следует учитывать, что количество солнечных коллекторов должно быть больше, и дополнительные источники тепла будут использоваться чаще.

Возьмём для примера среднюю полосу России. Произведём расчёт относительно среднегодовой температуры и солнечных дней в году. На точно такой же дом нам потребуется всего на три коллектора больше – то есть, пять штук.
Их можно соединить последовательно, при этом конструкция не усложняется.

Кроме того, что солнечные коллекторы очень экономичны и помогают сэкономить хозяину дома значительные денежные средства, они также очень экологичны.

При использовании этих устройств мы сохраняем воздух вокруг наших домов чистым, так как солнечные коллекторы не выбрасывают продукты сгорания в атмосферу, как это делают твердотопливные и жидкотопливные котлы и печи.
Даже газовый котёл выбрасывает в атмосферу достаточно большой объём вредных веществ.

Будем надеяться, что полезный опыт, который мы описали, пригодится вам в постройке вашего дома и установке нагревательной системы нового поколения – солнечных коллекторов.