Сонячний колектор – плюси, мінуси, відгуки

Кожен день сонце постачає людині необмежений енергетичний потенціал. При цьому він буде доступний для людства ще протягом багатьох років. Це штовхає людину придумувати і втілювати в реальність нові пристрої, здатні трансформувати сонячне випромінювання в корисну для людини енергію. Остання може і електричну лампочку живити, а може обігрівати приміщення.

fe528d664a052b74938c896158000fd2 Сонячний колектор   плюси, мінуси, відгуки

Така система здатна забезпечити цілий будинок гарячою водою

Прикладом пристрою, яке здатне перетворювати сонячну енергію в тепло, є сонячний колектор – відгуки про нього доводять ефективність системи. Після того, як енергія, одержана від сонця, перетворюється у теплову енергію, вона передається теплоносію. Все це робить можливим використання сонця для обігріву приміщення, підігріву води, а також підігріву басейнів та інших конструкцій.

Нагрів води і сонце

Для того щоб сонце могло нагріти воду, є деякі передумови. Протягом року витрата залишається практично на одному і тому ж рівні. Тому саме енергію сонця найефективніше використовувати в якості джерела енергії для нагріву води. Якщо встановити сонячні колектори правильно, то вони здатні піднімати температуру води відсотків на 50, а то і 65. Якщо ж заводити мову про літніх місяцях, тоді показники підігріву можуть досягати 100 відсотків.

Це все говорить про те, що традиційні системи, які використовують електрику чи газ, можна буде зовсім не включати. Це, природно, буде плюсом, адже в літні місяці обігрів приміщень не потрібен, а тому традиційні системи будуть мати низький ККД. Це ще один доказ ефективності використання сонячних колекторів. Крім усього іншого, від такої системи може харчуватися посудомийна машина, що працює на теплій воді.

Сучасні сонячні водонагрівальні установки відрізняються своєю простотою і технологічним нововведенням, які дозволяють жити комфортно, не завдаючи шкоди навколишньому середовищу.

Принцип роботи сонячних термічних установок

В якості серця термічних сонячних установок виступає колектор. Найбільш поширена його плоска форма. Складається колектор з покритого виборчого абсорбера, який в свою чергу поглинає сонячні промені, трансформуючи їх в теплову енергію. Для того щоб звести до мінімуму термічні втрати, такий колектор розміщується в термоізольований ящик з прозорими стінками.

cbd1d2adca2b8ccfae01455e441979bf Сонячний колектор   плюси, мінуси, відгуки

Принципова схема роботи сонячного колектора

Теплоносій, роль якого в основному виконує суміш води і антифризу, протікає через абсорбер. Циркуляція відбувається між резервуаром з гарячою водою і колектором. Запуск в дію термічної сонячної установки проводиться за допомогою спеціального регулятора. Коли в колекторі температура перевищує температуру рідини в резервуарі, включається насос, і теплоносій переносить теплову енергію в резервуар з колектора.

Найчастіше абсорбери створюють з великої кількості металевих пластинок. Теплоносій передається по трубках до цих пластинок, де і відбувається процес теплообміну. Якщо заводити мову про листовому абсорбері, то тут два металевих листа зварюють між собою таким чином, щоб між ними могла циркулювати теплоносій. Зазвичай у такому випадку в якості вихідного матеріалу використовують алюміній і мідь.

Якщо потрібні сонячні колектори для басейнів, то застосовують штучні матеріали, адже параметри термостійкості тут дещо нижчі. Існують і комбіновані апарати, які не потребують циркуляційних насосах. У такому випадку вода нагрівається прямо в колекторі.

З чого складається сонячна установка

Взагалі конструкція сонячної установки, що використовується для нагріву води, є досить складною. Сюди входять:

  • датчики температури в накопичувачі і колекторі;
  • підключення системи до холодної води;
  • розширювальний бак;
  • сонячний регулятор;
  • циркуляційний насос;
  • водостік гарячих вод;
  • датчики температури для підігріву води.

6d860375a4b226216b457d47999d4f97 Сонячний колектор   плюси, мінуси, відгуки

Конструкція сонячного колектора

Звичайне опалення здатне таким чином забезпечити первинну мету, що людина отримає в своє розпорядження достатні обсяги гарячої води. Що стосується сонячних установок, то вони або зовсім не проводять ніякої корисної енергії, або її кількість недостатня для задоволення потреб. Але таку установку, що працює від сонця, без проблем можна інтегрувати в технічне оснащення практично будь-якої будівлі. Це дозволить доповнити традиційну систему опалення резервним джерелом як мінімум на 20 років.

З точки зору біології оптимальними прийнято вважати технології, в яких комбіновано споживання сучасних котлів і сонячної енергії. Період енергетичної амортизації в такому випадку, буде складати близько двох років.

Це істотно відрізняє таку технологію від традиційних методів опалення, в якій для роботи всієї системи потрібно живити її певною кількістю енергії. При цьому, якщо говорити про традиційному опаленні, то період амортизації можна і не чекати, оскільки він не настане ніколи.

Ефективні абсорбери

Абсорбери в основному роблять чорного кольору, адже саме цей колір володіє найбільшим коефіцієнтом поглинання сонячних променів. Останній показник показує, яка кількість короткохвильових променів абсорбер поглинає, а яке відображає. Оскільки при цьому пристрій нагрівається, то це є ознакою віддачі абсорбером у вигляді довгохвильових променів великої частини прийнятої енергії. Всі дані про це можна знайти в коефіцієнті випромінювання.

bc29b509341792cd5688e1b638415478 Сонячний колектор   плюси, мінуси, відгуки

Серцем всієї системи є абсорбери, які поглинають тепло сонця

Для мінімізації втрат теплової енергії використовують абсорбери, конструкція яких має органічне покриття. Таке обладнання дозволяє отримати найбільшу кількість енергії з променів сонця, після чого трансформувати його в тепло. До того ж в процесі роботи скорочується емісія теплового випромінювання. Як правило, у звичайного покриття коефіцієнт абсорбції становить 90 відсотків.

В процесі виробництва абсорбери покривають спеціальним лаком, який наноситься не на всю поверхню з-за високого рівня емісії. Елементи, виконані з оксиду алюмінію, пофарбованого нікелем, чорного нікелю або хрому, вказують на часткове покриття. Досить новим прийнято вважати технологію з використанням шару, що складається з титану-оксиду-нітриду, напилюваного у вакуумному колекторі. Цей шар дозволяє не тільки скоротити рівень емісії, а в деяких випадках зовсім її ліквідувати.

Плоскі колектори

Конструкція плоского колектора передбачає наявність абсорбера, корпусу, прозорого покриття і теплоізоляції. Для прозорого покриття найчастіше використовують безосколкове скло, що володіє високим коефіцієнтом пропуску короткохвильових сонячних променів. Одночасно з цим знижується відображення з поверхні скляного шару. До всього прозоре покриття колектора сприяє відведенню тепла через процес конвекцію.

733d7a33fa3716d18ab4d486f3c42d32 Сонячний колектор   плюси, мінуси, відгуки

Типовий плоский колектор

Таким чином, прозоре покриття разом з корпусом здатне захистити абсорбер від несприятливих погодних та природних умов. Досить часто у виробництві корпусів застосовують оцинковану сталь або алюміній, а в деяких випадках – навіть синтетичні матеріали. За рахунок наявності на зворотному боці і стінках абсорбера теплоізоляційного шару істотно скорочуються втрати тепла. В основному роль ізоляційного матеріалу грає мінеральна вата або піна з поліуретану, зрідка можна зустріти мінеральне волокно, куди відносять склопластик, скловату, скловолокно і т. д.

Плоскі сонячні колектори для опалення будинку завжди відрізнялися прекрасними показниками співвідношення потужності і ціни. Крім цього, вони пропонують великий вибір способу установки, адже можна замовити собі окремо стоять колектори, можна вбудовані в дах, а можна і розташовані над покрівлею.

Для скорочення втрат від процесу конвекції всередині корпусу колектора використовується безліч способів, один з яких передбачає відкачування теплого повітря з колектора в приміщення. Такий колектор називається вакуумним, і особливістю його є те, що процедуру вакуумування він повинен проходити регулярно кожні 1-3 роки.

Вакуумні трубні колектори

Даний вид вакуумних колекторів передбачає розташування смуг абсорбера в скляних вакуумних ударостійких трубках. Теплоносій в такому випадку проходить через абсорбер за принципом ” труба в трубі, або ж по трубі U-образної форми. У такому разі сонячний колектор буде складатися з безлічі невеликих труб, з’єднаних між собою в єдину систему. У такому колекторі рідина починає випаровуватися при досить низьких температурах, коли вона знаходиться в тепловій трубі.

23dce7d890ffb12ac9bda3464b6d949e Сонячний колектор   плюси, мінуси, відгуки

Так виглядає трубний вакуумний колектор

В процесі нагріву рідина випаровується. Одержаний пара, піднімаючись по теплових трубах, подає в збірну трубу через теплообмінник велику кількість тепла, в результаті, теплоносій стікає вниз. Та рідина, яка утворилася в результаті конденсату, потрапляє назад в теплову трубу. Щоб відбувалося випаровування і конденсація, трубки повинні розташовуватися під невеликим кутом.

Розрізняють два види з’єднання колектора з сонячним циклом. Процес протікає в теплообміннику, до якого підходять всі труби, або все зосереджується у збірній трубі. У першому випадку з’єднання називають сирим, а в останньому – сухим. Сухе з’єднання дає можливість здійснення процесу тільки у частини труб, не використовуючи на повну потужність сонячний цикл. Перевагою такого вакуумного колектора вважається можливість роботи системи з високим коефіцієнтом корисної дії, низьким випромінюванням і при високих температурах абсорбера.

Як щодо ціни і вибору?

Досить часто недоліком використання таких систем прийнято вважати низький рівень рентабельності, або повна її відсутність. Це ж є причиною відмови від використання в процесі життєдіяльності людини поновлюваного джерела енергії. Але ж і робота котла, технологія якого була розроблена в 70-ті роки минулого століття, піддається деяким сумнівам з боку економічної вигоди.

Крім усього іншого, потрібно пам’ятати величезний внесок сонячних установок на стан навколишнього середовища всієї планети. Прийнятна вартість використання традиційних джерел енергії тільки приховує реальну картину. У ціну такого обладнання можна також вносити відсутність шкоди для людини і навколишнього середовища. А до того ж, традиційна енергія з часом буде дорожчати, оскільки вона має таким властивістю, як вичерпність.

4be6e14e020bc95698377698bd284768 Сонячний колектор   плюси, мінуси, відгуки

Монтаж можна здійснити і самому, але краще довірити цю справу професіоналам

Що стосується сонячної енергії, її постачання відбуваються абсолютно безкоштовно. Але людина при першому знайомстві з даними технологіями може порахувати, що первинні витрати на встановлення такого обладнання можуть бути надмірно високими. Після установки все, що потрібно від користувача, – це мізерні витрати на роботу та обслуговування насоса.

Можна з упевненістю говорити, що люди, які вкладають сьогодні свої кошти в сонячні установки, є інвесторами в майбутнє.

Для правильного вибору колектора головне – орієнтуватися на температурну зону. Таким чином, для виробництва тепла не підійде відкритий колектор. Іноді важливо і розташування будівлі, що суттєво буде позначатися на виборі типу колектора. Напевно, самим важливим фактором є вартість установок.

Ціна вакуумного сонячного колектора є найбільш високою серед представлених на ринку. Після вакуумного слід плоский, ціна якого нижче попереднього типу в три рази. Тому кожен вибирає для себе найбільш підходящий. Навіть з хорошим колектором система може працювати неефективно. Головним критерієм є якість всіх складових частин системи і правильний її монтаж.

Про що говорять відгуки

«Рік тому придбав собі таке обладнання з монтажем у хорошій компанії. Результатами цілком задоволений. Заплатити, правда, довелося чималу суму, зате гордий за збереження навколишнього середовища».

«Оскільки коштів на встановлення подібної системи не було, було прийнято рішення зробити все своїми руками. Результатами цілком задоволений. Порівняно з послугами професійної компанії витрати були нижче як мінімум в два рази».

Оцініть статтю
Довідник корисних порад