Как выбрать и подключить аккумулирующую емкость к солнечному коллектору

Солнечные коллекторы либо гелиосистемы – оборудование, которое предназначено для применения в качестве альтернативных источников энергии. В последние года данные варианты приобрели большую популярность не только для промышленных зданий, но и в частном секторе, чтобы подогревать воду и бассейны, отапливать дома. В статье рассмотрим главные плюсы гелиосистем и для чего рекомендуется купить буферную емкость для солнечного коллектора.

Преимущества солнечных коллекторов

  • Цена гелиосистем одна из самых низких среди альтернативных вариантов получения энергии, так как технологический процесс изготовления несложен.
  • Достаточно несложный монтаж гелиосистемы, которую есть возможность провести самостоятельно, если есть определенные навыки и знания.
  • Простота обслуживания. Не потребуется каких-то особых навыков и усилий, чтобы присматривать за работой коллекторов.
  • Низкая цена ремонтных работ, практически все детали можно приобрести без особых усилий. В системе отсутствуют большие узлы, которые заменяются одним целым. Ремонт некоторые владельцы проводят своими руками, если внимательно изучили инструкцию и само устройство.
  • Универсальность гелиосистемы. Коллектора есть возможность использовать как для нагревания воды, так и для отапливания помещений. Число панелей приобретается на основе конкретной необходимости.

Естественно, существуют и некоторые несовершенства в контурах с солнечными панелями:

  • Солнечные коллекторы располагаются на больших площадях. Приблизительно одна панель будет занимать площадь от 2 до 3 кв.м.
  • Весь эффект от работоспособности контура находится в большой зависимости от окружающего климата. В зимний период КПД системы минимальное, однако, расходы энергии для обогрева максимальные, поэтому для обогрева гелиосистемы не слишком эффективны. Поможет использование большого числа панелей и установка аккумулирующего бака большей емкости, что увеличит результативность. Однако, и цена системы соответственно увеличится в разы.

Какие существуют виды солнечных коллекторов

Есть два основных вида гелиосистем: плоские и вакуумные. При этом, в действительности, работают они практически по одному принципу: применяют тепло солнца, чтобы нагревать воду. Различие исключительно в устройстве.
Плоские
Плюсы:

  • небольшая цена панелей;
  • малый коэффициент полезного действия, приблизительно процентов на 20 меньше, чем у вакуумных.

Минусы:

  • простая конструкция;
  • большое число тепловых потерь через корпус.

Вакуумные
Плюсы:

  • высокая эффективность;
  • минимум тепловых потерь.

Минусы: по сравнению с плоскими цена достаточно выше.

Как производится монтаж

Смонтировать гелиосистемы есть возможность и своими руками. На каждом шаге необходимо следовать только главному правилу – большое количество солнечного света:

  • Выбираете месторасположение. Конечно, это должны быть солнечная сторона. Всего лишь достаточно определенный период приглядеться, какой участок освещается дольше всего. Также избегайте мест, которые попадают в тень деревьев и других построек. Выбираете начальную и конечную точки, а солнечный коллектор при этом направляется по центру данных точек. Таким образом, вы получаете наибольший размах излучения тепла.
  • Угол наклона. Значительный пункт на этапе монтажа. Именно от него будет зависеть эффективность контура. Чаще всего эту информацию вы получите от производителей. Средний показатель – 45 градусов. Не стоит делать больший или меньший угол наклона, поскольку поглощающая площадь снизится.
  • Подключаете остальное оборудование: насосы с контроллерами, теплоаккумулятор и другие. Вся работа проводится согласно инструкциям.

Для чего требуется купить теплоаккумулятор для солнечного коллектора

Для начала, следует понимать, что солнечные панели не эксплуатируются без аккумулирующего бака. Тепловая энергия от солнечных панелей в обязательном порядке должны передаваться от специального теплового носителя (в данных случаях применяют разнообразные гликолевые растворы) в систему при помощи теплового обменника. Для данных намерений применяют аккумулирующие баки с теплообменником (либо одним, либо двумя) или специальные бойлеры, которые нагреваются от источника тепла, используемого в доме.

Не важно, для каких функций применяют гелиосистемы. Вдобавок, для солнечных коллекторов, которые используются для ГВС, пик потребления горячей воды чаще всего не совпадает с пиком выработки тепловой энергии системой. Для эксплуатируемого контура это означает переизбыток тепловой энергии, которую для сохранения работоспособности нужно сбросить тем или иным методом. Для этого есть различные виды аварийной защиты, но в идеале нужно предусмотреть «хранение» избыточного тепла. Это задача для инженера, проектирующего вашу систему ГВС.

При условии, когда солнечный коллектор применяется как один из источников тепла в контуре отопления, аккумулирующая емкость осуществляет вдобавок еще одну не принципиальную функцию. Зимой панели может полностью покрыть снежным покровом, и чтобы их очистить, можно употребить уже наличествующее тепло из контура. Данное тепло берут от ТЭНа либо от котла (емкость с 2-мя теплообменниками): все зависит от техреализации. Все это подходит для плоских видов солнечных коллекторов. Вакуумный вариант этой функцией не обладает.

При поиске аккумулирующей емкости к солнечному коллектору необходимо акцентировать внимание на определенные характеристики:

  • конфигурация емкости;
  • тепловая защита;
  • размеры тепловых обменников.

Форма аккумулирующей емкости для гелиоколлекторов

Чем бак выше и уже, тем температурное расслоение воды будет лучше. Данная операция заставит холодную воду скапливаться в емкости внизу, при этом выталкивая подогретую воду в верхнюю часть, откуда и будет производиться разбор горячей воды. Этот процесс идет благодаря различию плотности воды в двух вариантах: холодной и горячей. Нагретая вода обладает меньшей плотности, из-за чего она устремляется вверх.

Для гарантирования работы процесса стратификации соответствие высоты к диаметру обязано быть не меньше, чем 2.5 к 1. Для примера, для емкости объемом 300 л и диаметром где-то 0.65 м, высота приблизительно будет равняться 1.75 м.

Коллектор, который оснащен емкостью с двумя змеевиками, смонтированными в верхней половине и нижней, даст возможность потребителям неизменно быть с горячей водой и исключить перебои. При условии, когда интенсивности тепла от солнца не будет достаточно для того, чтобы змеевик, подключенный к контуру, прогревал воду, включают дополнительный змеевик. Он смонтирован в верхней части емкости и прогревает жидкость именно в той области. Следовательно, емкости с бивалентными змеевиками считаются более надежными и продуктивными. Когда аккумулирующий бак оснащается исключительно одним змеевиком, то по этой же причине в него монтируют вспомогательный нагревательный трубчатый электронагреватель.

Теплоизоляция

Теплоизоляция исполняет немаловажную роль, чтобы сохранять тепловую энергию, и, отсюда вывод: гелиосистема работать будет результативнее, при этом не затрачивается лишняя энергия, чтобы подогревать воду. Теплоизоляционный материал емкости обязан быть испытанным и основательным, чтобы защитить бак от потерь тепловой энергии и попадания влаги, то есть иметь низкую теплопроводность и гидропроницаемость. Материал, который используют, чтобы теплоизолировать бак, – это пенополиуретан. Для хорошего эффекта следует брать теплоизолирующий материал толщиной не меньше 100 миллиметров, а теплопроводность должна соответствовать значению больше чем 0,035 Вт/мК. Когда характеристики будут соблюдены, то потери будут составлять 2-3 градуса, что является допустимым значением.

Теплообменники в теплоаккумуляторе для гелиоколлекторов

Так как солнечные панели не представляют собой стабильный теплогенератор, то необходимо подбирать площадь теплообменника на низкие температурные режимы работы. Иначе говоря, в течение слабого солнечного освещения, теплоноситель гелиосистемы не позволяет обеспечивать высокую разницу температуры. Следовательно, надо увеличивать площадь теплообмена.

Наилучшее соотношение – это отношение полезной площади коллекторов к площади змеевика 5 : 1.

Как подключать солнечные коллекторы: схемы

Главный принцип: каждый солнечный коллектор обязательно передает энергию буферному баку – емкостному водонагревателю либо теплоаккумулятору, оборудованными тепловым обменником, чтобы подключить солнечные панели.

Аккумулятор в обязательном порядке оснащается вспомогательным подогревом от электричества либо от котла. Поскольку, когда погода пасмурная, энергии можно ждать очень долго или не дождаться вовсе.

Оптимальный вариант – схема с самотечным движением жидкости. Однако, для того, чтобы тепловой носитель передвигался самостоятельно, необходимо охладитель устанавливать выше нагревателя. Следовательно, низу емкости обязательно следует быть не меньше, чем на полметра выше, нежели верхняя точка солнечного коллектора.

К тому же в контур обогрева с гелиосистемами обязательно входят:

  • клапан сброса избыточного давления – теплоноситель может излишне разогреться и закипеть;
  • расширительный бак закрытого типа, объем которого не меньше десятой части упомянутой системы;
  • автоматический воздухоотводчик.

Не забывайте принимать меры, чтобы контролировать и не допускать уход воды из бойлера, поскольку контур солнечного коллектора может достаточно быстро перегреться.

Также следует установить средства автоматики, позволяющие управлять насосами, откликающимися на команды датчиков температуры. К примеру, если отсутствует нагрев от солнца, то контур можно отключить. При монтировании упомянутой автоматики, система дорожает.

Подыскивая аккумулирующий бак для солнечного коллектора, обратите внимание на продукцию Бакилюкс.

Для подключения с гелиоколлекторами присмотритесь к следующим аккумулирующим емкостям: