1. Система горячего водоснабжения с помощью энергии солнца (солнечный коллектор) 

Назначение: солнечные водонагреватели (коллекторы) предназначены к использованию в качестве альтернативного или дополнительного источника тепловой энергии для систем нагрева воды, отопления объектов и систем водяных теплых полов. Воздухонагревательные системы  могут использоваться также для отопления или для технологических нужд, например для сушки сена в сельском хозяйстве и т.п.

Двумя самыми распространенными видами солнечных коллекторов являются плоский коллектор и коллектор, состоящий из вакуумных труб:
 

1. Плоские коллекторы:


 

Преимуществом плоского солнечного коллектора является относительная простота конструкции и соответственно его стоимость по сравнению с трубчатым коллектором. Недостатком можно назвать высокие тепловые потери, которые снижают показатели выработки тепловой энергии при низкой температуре воздуха.

Конструктивно плоский коллектор выполнен в виде прямоугольной пластины. В теплоизолированном корпусе коллектора находится основной элемент – абсорбер (поглощающая пластина). К абсорберу припаяны трубки. Материал абсорбера и трубок может быть разным, как правило, применяются металлы с хорошими теплопроводящими характеристиками, такие как медь и алюминий. Сверху поглощающая пластина закрыта прозрачной изоляцией. Для этого применяют закалённое стекло с низким содержанием окислов железа, в некоторых устройствах поликорбанат.

Под воздействием солнечного излучения на поверхности абсорбера солнечного коллектора происходит поглощение солнечной энергии, в результате, поглощающая пластина разогревается, а перекачиваемый через трубки теплоноситель отбирает полученное тепло. Через места соединения пластины абсорбера с трубками. Селективное покрытие, которое наносится на пластину абсорбера, позволяет поглощать максимально возможное количество тепловой солнечной энергии, при этом обратно эта энергия почти не излучается. Прозрачная изоляция ( как правило каленое стекло с низким содержанием железа) и теплоизоляционный слой призваны снизить потери тепловой энергии.
В зависимости от необходимой потребности в горячей воде и отоплении рассчитывается оптимальная площадь гелиосистемы. Плоские солнечные коллекторы объединяются в группы и работают в одной системе. Количество нагретой воды и ее температура за сутки зависят от различных факторов таких как: высота солнца над горизонтом, ясность дня, температура воздуха, температура холодной воды в подающей магистрали, фактический расход горячей воды, конфигурация системы и т.д.ватели рассчитаны на длительную непрерывную работу при соблюдении правил эксплуатации и хранения.

 

2. Трубчатые коллекторы:


 

 

В отличие от плоского, вакуумный трубчатый коллектор собирает даже рассеянные волны солнечного излучения, что позволяет одинаково эффективно использовать этот прибор в зимний период и облачные дни. Такие возможности вакуумный трубчатый коллектор имеет благодаря абсорберу в каждой трубке. Кроме этого, вакуумированный коллектор значительно лучше работает при повышенной влажности и имеет больший срок службы в таких условиях.Технические характеристики вакуумных коллекторов значительно выше, чем у плоских, однако на практике оказалось, что, не смотря на высокий КПД, их широкое применение ограничено вследствие более высоких эксплуатационных расходов. Эти приборы очень чувствительны и требуют бережного отношения. В вакуумном солнечном коллекторе отдельные трубки можно заменять или варьировать их количество при необходимости, изменяя таким образом размер солнечных батарей. Это позволяет создавать различные комплектации для разных условий эксплуатации, что позволяет значительно уменьшить тепловые потери
 

Основная рекомендация:

Если Вам нужно только горячее водоснабжение - можно выбрать как плоский так и вакуумный солнечный коллектор. В солнечные летние дни разницы в работе хороших плоских и вакуумных солнечных коллекторов практически незаметна. Однако при низкой температуре окружающей среды преимущества вакуумных коллекторов становятся очевидны. 

 

Для системы отопления в российском климате рекомендованно использовать вакуумные коллекторы.

  1. Принцип работы системы солнечного горячего водоснабжения:

Самая простая система водонагрева (представлена на схеме одноконтурной системы солнечного горячего водоснабжения) для сборки которой требуется бак емкостью 50-200 литров, который необходимо утеплить, чтобы вода не остывала за ночь. Для сборки системы необходимо соединить солнечный коллектор с баком посредством труб и фитингов и подать холодную воду в бак аккумулятор из водопровода. Для автоматического заполнения водой бака аккумулятора можно использовать клапан с поплавком аналогично бачку унитаза.

Существует множество и готовых решений для этих целей в комплект к солнечным коллекторам дополнительно поставляются:  бак аккумулятор, расширительный бак, циркуляционный насос, счетчики, манометр и др. аппаратура для функционирования системы

 

Видео. Принцип  работы  системы солнечного коллектора

Видео. Отличие солнечной батареи от солнечного коллектора

Видео. Солнечный коллектор в эксплуатации

Видео. Виды солнечных коллекторов и принципы их работы

Видео. Недорогой солнечный коллектор