Сонячні колектори для опалення будинку. Види. Переваги і недоліки | Ремонт та облаштування приміщень

Здоров’я людини безпосередньо залежить від чистоти навколишнього середовища. Вченими вже давно розроблена система теплопостачання, що дозволяє без особливих витрат (як екологічних, так і фінансових) використовувати енергію сонця. Це – сонячні колектори. Про засади їх роботи, переваги та недоліки, читайте далі

Для перетворення енергії сонця в тепло використовуються спеціальні пристрої, які називаються сонячними колекторами. Отримана теплова енергія може бути використана для опалення промислових і житлових будівель, а також для отримання води для гарячого водопостачання.

Види колекторів.

Сонячний колектор. Загальна інформація.

Випускається багато різних видів сонячних колекторів. В основі їх роботи лежить один принцип – нагрів теплоносія сонячною енергією. Різні по виду колектори відрізняються конструктивними особливостями і мають різний коефіцієнт ефективності перетворення, який залежить від конструкції і схеми роботи колектора.

З різноманіття існуючих колекторів виділяються такі типи: поглиначі; плоскі колектори; вакуумовані колектори; колектори з лінійної фокусуванням.

Сонячні поглиначі.

Сонячні поглиначі (теплонакопичувачі).

Цей тип колекторів має просту конструкцію, що складається з розподільної труби і щороку збирає труби. Між ними проходить велика кількість трубок невеликого діаметра. Конструкція дуже схожа на звичайний автомобільний радіатор. Виготовляються поглиначі з якісної гуми, що не втрачає своїх властивостей в температурному діапазоні від 50 до 120.

Такі поглиначі встановлюються на дахах будинків, на землі, застосовуються для нагріву води до температури + 50ºС.

Як підключити сонячний колектор. Відеосюжет.

Плоскі колектори.

Фото плоского колектора в розрізі.

По конструкції рідинної схеми схожі на поглиначі. Тільки нагрів тут відбувається за рахунок світлової енергії падаючих променів. Зовнішня поверхня колектора закрита безосколочним склом з високим коефіцієнтом світлопропускання. Промені світла, проникаючи через прозоре скло, нагрівають замкнутий повітряний об’єм до високої температури, ця температура передається теплоносію, циркулюючому в трубках між вхідним і вихідним колекторами.

Вакуумовані колектори.

Вакуумований сонячний колектор.

Ці колектори, як і плоскі, перетворюють сонячну енергію в тепло. Особливістю цих колекторів є те, що трубка, що поглинає сонячну енергію, знаходиться в прозорій вакуумної «сорочці». По суті – це теплообмінник «труба в трубі», тільки вакуумна оболонка тут є тепловим ізолятором. Перетворення ж енергії в тепло відбувається у внутрішній трубці, там енергія передається прокачувати через колектор теплоносія. Ефективність перетворення енергії вакуумованих колекторів вище, ніж плоских колекторів, за рахунок відсутності теплових втрат трубок теплообміну.

Робота трубкового сонячного колектора взимку.

Колектори з концентраторами енергії.

Сонячні колектори з концентраторами енергії.

Для підвищення температури теплоносія до більш високої температури застосовуються колектори, які мають у своїй конструкції лінейнофокусние установки. Колектор працює як газова плита, тільки в ньому стоять параболічні лінійні відбивачі, фокусують енергію на трубках теплообміну.

Водонагрівальні установки.

Водонагрівальні установки.

Сонячні колектори використовують сезонно. Починається експлуатація навесні і закінчується пізно восени. Все водонагрівальні установки мають в своєму складі: сонячні колектори, теплообмінник-акумулятор і нагрівач-дублер. У контурі теплообмінника і сонячного колектора циркулює незамерзаюча рідина – антифриз.

В установках невеликої потужності відбувається природна циркуляція антифризу. Для підвищення продуктивності установки, в контур вбудовується насос, що забезпечує примусову циркуляцію антифризу в контурі.

Теплообмінник-акумулятор має теплоізоляцію і зберігає запас нагрітої води. При відборі гарячої води, з водопровідної мережі надходить додаткова порція.

Знімання тепла.

Будинок з обладнаний сонячними колекторами на даху.

За дослідженнями вчених, сонячні колектори є дуже ефективними перетворювачами енергії світлової в теплову. Наприклад, в теплий період (з березня по вересень) в Україні денна потужність випромінювання досягає 5 кВт * год / м кв. Невеликі за площею сонячні колектори і прості за конструкцією нагрівальні установки повністю забезпечують потреби в гарячому водопостачанні заміського будинку, котеджу, дачі. Тепло виробляється з використанням екологічно чистого процесу, вартість тепла – мінімальна. Температура нагріву – 50-55ºС є достатньою для побутових потреб.

Області застосування.

Сонячні колектори вже зараз застосовують в схемах:

  • гарячого водопостачання в побутових і промислових цілях;
  • опалення житлових і промислових приміщень;
  • опріснення морської води.

Подорож по даху заміського будинку з встановленими сонячними колекторами.

Переваги і недоліки.

Колектори мають ряд незаперечних переваг: невеликі габарити; зручність монтажу; економічність; висока ефективність перетворення енергії; відсутність експлуатаційних витрат.

До недоліків колекторів і систем водопостачання на їх основі можна віднести високу вартість початкових витрат і сезонний характер роботи.

Ссылка на основную публикацию