Водонагрівачі на сонячних батареях для будинку

Сонячний водонагрівач – це, мабуть, самий ефективний, безпечний та економічно вигідний бойлер. Адже такий нагрівач «харчується» безкоштовною і невичерпної сонячної енергією, обслуговуючи систему гарячого водопостачання, розраховану на будь-які обсяги і число користувачів.

Тому в даній статті ми розглянемо конструкцію типового сонячного водонагрівача, а також і конкретні моделі подібного обладнання. Керуючись цією інформацією, ви зможете купити сонячний водонагрівач, придатний для обслуговування системи гарячого водопостачання або опалення саме вашого житла.

Як влаштований сонячний водонагрівач?

Такий нагрівач збирають з наступних вузлів:

  • Колектора – радіатора, що складається з мідних трубок, упакованих в герметичні контейнери зі скла – вакуумні колби. При цьому теплові (мідні трубки колектора закачують воду або інший теплоносій, а сам сонячний радіатор монтують під кутом до горизонталі, укладаючи на особливий кронштейн.
  • Бака-накопичувача – ємності з водою, вбирає енергію теплоносія, циркулюючого по колектору. Причому вода в накопичувачі нагрівається за рахунок надходить з колектора теплоносія або за рахунок енергії від внутрішнього радіатора, вкладеного в бак і пов’язаного з колектором мережею трубопроводів.
  • Напірного обладнання – водяного насоса, що забезпечує циркуляцію теплоносія.
  • Трубопровідної арматури, що зв’язує колектор і накопичувач або колектор і внутрішній радіатор накопичувача.

5c0c512a56ee3b589edd8c2f1aea5958 Водонагрівачі на сонячних батареях для будинку

Пристрій сонячного водонагрівача

Ці вузли взаємодіють один з одним за наступною схемою:

  • Залита в колектор вода вбирає тепло сонячних променів, нагрівається і піднімається у верхню частину теплової трубки, спонукаючи природну циркуляцію теплоносія. При цьому температура води у вакуумній трубці піднімається до 300 градусів Цельсія.
  • Напір в теплових трубках колектора, спонукуваний різницею щільності гарячої і холодної води, транслюється за відповідної гілки арматури, що зв’язує зовнішній радіатор і бак-накопичувач. Якщо природного спонукання буде недостатньо, то в справу вступає насос, що генерує механічний напір.
  • Під дією природного чи механічного спонукання гаряча вода покидає сонячний колектор водонагрівача і зміщується в бак-накопичувач, підвищуючи температуру в цій ємності. При цьому теплоносій з колектора змішується з водою накопичувача або циркулює по внутрішньому радіатора, вбудованому в бак.
  • Змістилась у бак гаряча вода створює розрядження в нижній частині колектора, засмоктуючи в зовнішній радіатор холодну воду з накопичувача або внутрішнього радіатора. Якщо розрідження буде недостатнім, то ситуацію виправить напірний насос, підкачуючий холодну воду у теплову трубку вакуумної колби.

У підсумку сонячне тепло, розігріваючи розташований за межами будинку теплоносій в колекторі, нагріває воду в баку-накопичувачі, яку будуть витрачати користувачі такого водонагрівача.

Різновиди сонячних водонагрівачів

Водонагрівачі на сонячних батареях можна використовувати у якості допоміжного або основного «джерела» в системі гарячого водопостачання.

У першому випадку нам потрібен панельний водонагрівач, теплові трубки якого покладені в короб з мінімальною теплоізоляцією і заскленою верхньою межею. Такий водонагрівач можна зібрати своїми руками або купити в спеціалізованому магазині. Коштує він недорого, але ефективність такого нагрівального приладу залишає бажати кращого – нагріті теплові трубки віддають енергію не тільки баку-накопичувача, але і оточуючого простору, випромінюючи аккумулируемое тепло.

5b4ace1abd0d33ceb33f1aa232ff96bf Водонагрівачі на сонячних батареях для будинку

Водонагрівач панельний KD-NPD-FP

У другому випадку нам потрібен вакуумний водонагрівач, теплові трубки якого покладені в герметичні колби, звільнені від повітря. У цьому випадку вся енергія сонця буде передана баку-накопичувача: адже безповітряний простір (вакуум) не проводить тепло. У підсумку температуру в баку можна підняти практично до точки кипіння води.

c4c86307969c393660e11395614675c8 Водонагрівачі на сонячних батареях для будинку

Вакуумний водонагрівач з тепловими трубками Heat Pipe

Тому вакуумні колектори можна використовувати не тільки в ролі основного джерела енергії для системи гарячого водопостачання, але і у вигляді допоміжного котла для опалення житла.

Крім того, класифікацію сонячних нагрівачів можна побудувати за схемою контакту теплоносія колектора і нагрівається середовища, залитої в бак-накопичувач.

Згідно з цим принципом з сортаменту подібних пристроїв можна виділити наступні різновиди нагрівачів:

  • Розімкнені колектори, які скидають (підмішують) нагрітий сонцем теплоносій до води в баку. У цьому випадку суміш теплоносія і рідини з бака витрачається користувач, тому в сонячний радіатор можна залити тільки звичайну чисту воду. Тому такі колектори використовуються тільки в якості джерела в системах гарячого водопостачання. Причому за цією схемою будується і найпростіший, саморобний колектор для літнього душа, і повноцінний сонячний водонагрівач для басейну.
  • Одноконтурні колектори, які скидають нагрітий сонцем теплоносій в напірну трубу розводки системи опалення та отримують охолоджену рідину з «обратки». Простіше кажучи: накопичувача в цій системі немає – замість нього енергію сонця використовують радіатори системи опалення. Причому теплоносій сонячного колектора може змішуватися з середовищем, що транслюється по розводці системи опалення. Тому в якості теплоносія можна використовувати воду, масло, антифриз та інші рідкі середовища.
  • Двоконтурні колектори, які скидають нагрітий сонцем теплоносій у внутрішній радіатор, вбудований в бак-накопичувач. Прямого контакту теплоносія і середовища в баку в цьому випадку немає. Тому в якості наповнювача сонячного колектора ми можемо використовувати будь-яку середовище з високою тепловою провідністю, збираючи сонячний нагрівач за принципом теплового насоса. Такий прилад можна використовувати і в ролі джерела системи гарячого водопостачання і в якості єдиного або допоміжного котла системи опалення.

Як бачите: сортамент сонячних водонагрівачів більш ніж різноманітний. Серед подібних установок ви можете знайти і нагрівачі для літнього душа, і повноцінні котли, що забезпечують житло та теплом і гарячим водопостачанням. Ну а з конкретними моделями ви можете познайомитися нижче по тексту.

Сонячні водонагрівачі для дому – огляд популярних моделей

До найбільш затребуваних моделей сонячних водонагрівачів ми можемо віднести наступні моделі:

Водонагрівач POWER15 1.72M2 – цей колектор збирається з 10-15 вакуумних колб, формують активну площу габаритами до 2,5 квадратних метрів. А з урахуванням того, що сонце випромінює до 1,3 кВт на квадратний метр, теплова потужність такої системи виходить дуже пристойною навіть з урахуванням 76-відсоткового ККД конкретно цієї моделі.

ac6b7c1db0a9f052b416b620e5bcb2fe Водонагрівачі на сонячних батареях для будинку

Водонагрівач POWER15 1.72M2

При цьому крізь колектор можна пропустити досить великий об’єм рідини, що подається в теплові трубки під тиском до 6 атмосфер. Температура розігрітого в POWER15 1.72M2 теплоносія досягає 330 градусів Цельсія.

Вартість колектора (без арматури, насоси і бака) – 145 000 рублів.

Виготовлений в Чехії Водонагрівач Azuro Shelter 1,2х1х0,9м,

bdb4e855934d93f1f42b9b63c9270e8c Водонагрівачі на сонячних батареях для будинку

Водонагрівач Azuro Shelter

збирає сонячне світло з площі 1,8 квадратних метрів. Конкретно ця панель використовується для нагріву води в басейні. Модель Azuro Shelter може підняти температуру в чаші середнього обсягу (до 30 кубометрів) на 6 градусів Цельсія навіть у разі 6-годинного сонячного дня.

Вартість дугоподібної панелі, що приймає світло з усіх сторін – 12 тисяч рублів.

Німецький колектор Buderus Logasol CKN 2.0-s,

29250ffaa90a26e5d2caff2673539500 Водонагрівачі на сонячних батареях для будинку

Колектор Buderus Logasol CKN 2.0-s

придатний для використання в системах гарячого водопостачання розімкнутого типу. ККД цієї моделі – 85 відсотків, вага – всього 30 кілограм (за рахунок алюмінієвої рами і одношарового скління). Такий колектор нагріває теплоносій до 170 градусів Цельсія і може витримати тиск до 6 атмосфер.

Вартість моделі Buderus Logasol CKN 2.0-s – 42-43 тисячі рублів.

Китайський панельний колектор Intex 28685

3e814e15e8a145557e48e687e0668911 Водонагрівачі на сонячних батареях для будинку

Колектор Intex 28685

придатний для обігріву басейнів об’ємом до 30 кубічних метрів. Водонагрівач настилається прямо на грунт і забезпечує комфортну температуру в басейні навіть в умовах північного літа з короткими сонячними днями. Причому сам колектор готовий до використання прямо з коробки, без попередніх пуско-налагоджувальних робіт.

Вартість виробу – до 2 тисяч рублів.

Вітчизняний вакуумний колектор панельного типу NIBE Solar серії FP215

97ab4c4c8951008a1fe4bf09e450e08c Водонагрівачі на сонячних батареях для будинку

Вакуумний колектор панельного типу NIBE Solar серії FP215

обслуговуючий двоконтурні системи непрямого нагріву (з внутрішнім радіатором в баку накопичувачі). Така панель займає практично 2 м2, генеруючи близько 1,8-2 кВт теплової енергії, що цілком достатньо для безперебійного водопостачання будинку середніх габаритів або опалення кімнати площею до 20 м2.

Вартість панелі (без бака, арматури і внутрішнього радіатора) – 125 тисяч рублів.

Вакуумний колектор від німецького виробника – компанії Meibes – MVK 001

b4f30050de26eba9ab1ea15802cd66c6 Водонагрівачі на сонячних батареях для будинку

Вакуумний колектор Meibes – MVK 001

Площа цього сонячного нагрівача – 2,6 квадратних метра. ККД – 95 відсотків, що гарантує максимальну температуру теплоносія на рівні 295 градусів Цельсія. Корпус колектора створений з високоміцного матеріалу – боросилікатного скла. Тому такий колектор можна монтувати навіть поверх покрівлі. Корпус вакуумних колб витримує снігове навантаження до 300 кілограм на квадратний метр і вітрове навантаження в еквіваленті 150 кг/м2. В одну систему можна встановити до 6 таких модулів, генеруючих до 16 кВт теплової потужності.

Вартість одного модуля, розрахованого на 2,2 літра теплоносія – 96-100 тисяч рублів.