Горячая вода от солнца

Солнечные коллекторы, гелиотермальные системы, солнечные батареи

Люди старшего поколения очень хорошо помнят, а некоторые, по традиции, все еще и имеют на дачных участках металлические бочки и баки, гордо высящиеся на дряхлых кабинках для душа. Выкрашенные черной краской, они стоят здесь, согревая воду в жаркие солнечные дни. И что говорить про Среднюю Полосу, про Северные районы вообще вспоминать не будем, когда в Приморских поселках, где изобилие солнца и света, хозяева тут и там пользуются таким древним способом нагрева воды. 
Сегодняшний день диктует свои законы во всех областях нашей жизни. Новые технологии прочно входят в наш быт. И на смену, дедушкиным и бабушкиным, черным бочкам явились солнечные коллекторы – центральная, и главная часть всех современных устройств для сбора солнечной энергии. Изжили себя баки и канистры, бочки и цистерны. Им на смену пришли системы более эффективные и более экономные, построенные из материалов, рожденных сегодняшним днем.

 

Все солнечные коллекторы условно делятся на плоские (или плоскопанельные) и вакуумные. 
Плоскопанельные солнечные коллекторы представляют собой абсорбер, элемент, поглощающий солнечную радиацию и связанный с теплопроводной системой. С внешней стороны элемент закрыт слоем прозрачного материала, прозрачного покрытия. Чаще всего это покрытие выполняется из специального закаленного стекла, в котором максимально снижено содержание металлов. Обратная сторона, для уменьшения теплопотерь закрыта теплоизолятором. Если тепло не передается на внешние потребители, то такой плоский коллектор в состоянии нагревать промежуточный теплоноситель до ста сорока градусов. В настоящее время разрабатываются и применяются специальные оптические оболочки. Поскольку из всех используемых материалов наиболее высокая теплопроводность у меди, то она стала основным сырьем для производства абсорбера. 

Солнечный коллектор

Солнечные коллекторы, гелиотермальные системы, солнечные батареи

 Плоскопанельный солнечный коллектор

У солнечных вакуумных коллекторов главная часть – это специальная вакуумная трубка, покрытая чернением, для нагревания, в которой находится вода или антифриз. Вся конструкция сделана по принципу устройства термоса. Вокруг полости заполненной жидкостью для уменьшения непродуктивных потерь тепла создается своеобразная вакуумная камера. Применение систем, построенных на вакуумных солнечных коллекторах, в большинстве регионах могут обеспечить население третью энергии, необходимой для теплоснабжения осенью или весной. И процентов на 60 удовлетворить потребность в горячей воде. 
С целью повышения эффективности приборов, внутренние вакуумные трубки делаются граненой формы или в форме буквы «U». Внешняя оболочка трубок изготавливается из специального стекла, имеющего повышенную прочность и длительное время не теряющего своих оптических свойств. Но даже при использовании специального стекла, широко распространены случаи повреждения вакуумных трубок. Данный недостаток объясняет значительную привлекательность плоских солнечных коллекторов.
Последнее время распространяются солнечные тепловые коллекторы, оснащенные тепловыми трубками, такими, какие используются в системе охлаждения дорогих компьютеров. Внутри такой трубки находится жидкость, имеющая пониженную точку кипения, к примеру, аммиак. Один конец трубки вставлен в теплообменный бак. Нагреваясь от солнечного излучения, жидкость закипает, пар, поднявшись вверх, передает тепло воде. Солнечные коллекторы с подобными трубками намного эффективней любых других. Помимо повышенного КПД, он еще чрезвычайно устойчив к механическим воздействиям. 

Солнечные коллекторы, гелиотермальные системы, солнечные батареи

Устройство вакуумного солнечного коллектора

Солнечные коллекторы будут обладать максимальной эффективностью, если угол падения солнечных лучей равен 90 градусам. Это хорошо известно всем из школьного курса физики. Но в течение дня солнце описывает над нами дугу, а в разное время года еще и поднимается на различную высоту. Поэтому идеальным был бы вариант, когда солнцепринимающее устройство поворачивалось бы вслед за перемещающимся светилом, поддерживая постоянно прямой угол по отношению к падающим лучам. Технически это вполне осуществимо и при различных экспериментах такие системы изготавливаются. Но тогда цена солнечного коллектора будет зависеть от стоимости следящей конструкции, которая может превышать стоимость всего вашего дома и окупится она очень нескоро. 
Обычно солнечные коллекторы устанавливаются неподвижно, а угол наклона выбирают в зависимости от основного назначения устройства. При установке коллектор стараются ориентировать в сторону юга, но обязательно ориентируясь на рельеф местности. Рекомендуется отклоняться от ориентации на юг не более чем на тридцать градусов, тогда и тепло будет вырабатываться в пределах нормы. В северных районах может представить интерес вариант установки под углом близким к вертикали, когда приемник будет больше использовать лучи отраженные от поверхности снежного наста.

 

Использование солнечных коллекторов позволяет:

Солнечные коллекторы

1)  Увеличить ресурс котельного оборудования

Это связано с тем, что в летний и межсезонный период количество солнечной инсоляции вполне достаточно для обеспечения 100% потребности системы ГВС. Таким образом, применение солнечных коллекторов позволит увеличить ресурс котлов

на 70%

2)  Уменьшить теплопотери в трубопроводах

Это прежде всего связано с тем, что солнечные коллектора размещаются в непосредственной близости от места потребления теплоносителей.

3)  Уменьшить количество теплотрасс, как следствие их стоимость

Это связано с вышесказанным (солнечные коллектора размещаются в непосредственной близости от места потребления теплоносителей)

4)  Независеть от центрального ГорячегоВодоСнабжения

В летнее и межсезонье и частично в зимнее время может полностью покрыть необходимость в системе ГВС, это обеспечит жителей и компании от форс-мажорных обстоятельств и поломок центрального теплоснабжения ( не следует забывать про старые трубопроводы и их состояние на текущий момент)

5)  Экономить ресурсы

Все энергоресурсы исчерпаемы и их стоимость постоянно растет, таким образом применение солнечных коллекторов позволит частично уменьшить влияние роста цен на энергопотребление объектов.

6)  Экологические аспекты

Сжигание любого вида топлива ведет за собой выбросы загрязняющих газов в окружающую среду, применение солнечных коллекторов позволяет уменьшить эти выбросы.

7)  Уменьшить затраты на обслуживание

Солнечные коллектор не требует постоянного контроля, таким образом его обслуживание требует всего несколько трудо-часов в год.


Схемы использования солнечных коллекторов для поддержки отопления и горячего водоснабжения
Солнечные коллекторы, гелиотермальные системы, солнечные батареи, глиоколлектор, принцип работы, схема Солнечные коллекторы, гелиотермальные системы, солнечные батареи, глиоколлектор, принцип работы, схема Солнечные коллекторы, гелиотермальные системы, солнечные батареи, глиоколлектор, принцип работы, схема
Отопление и ГВС(горячее водоснабжение) Горячее водоснабжение Принцип работы гелиоколлектора для ГВС

 

Для горячего водоснабжения в теплый период года можно изпользовать  сезонную гелиосистему с минимальными начальными капиталовложениями. Такая система окупает себя максимально быстро, но на зиму воду придется сливать.

Простейшая система на термосифонном гелиоколлекторе

Солнечные коллекторы, гелиотермальные системы, солнечные батареи, глиоколлектор, принцип работы, схема Солнечные коллекторы, гелиотермальные системы, солнечные батареи, глиоколлектор, принцип работы, схема


Данная категория не заполнена.