В сучасних умовах необхідно більше уваги приділяти альтернативних джерел отримання енергії. Звичайно ж, поки що це все це для багатьох людей може здатися чимось неймовірним, однак у багатьох країнах люди активно використовують альтернативні джерела отримання енергії, і при цьому економлять величезні гроші. Варто мати на увазі, що на ринку існує достатня кількість установок, за допомогою яких можна стати енергетично незалежною, однак далеко не всі ці варіанти показують себе з найкращої сторони.
Зміст
- Особливості сонячного колектора
- Застосування колекторів
- Достоїнства і недоліки плоских і вакуумних колекторів
- Особливості монтажу сонячних колекторів
В даному випадку ми розглянемо сонячний колектор, який дозволяє забезпечити опаленням і теплою водою великий приватний будинок. Звичайно ж, це не порожні слова. У багатьох європейських країнах сонячні колектори успішно використовують протягом декількох років. Найголовніше, що необхідно при використанні цього колектора – це сонячна погода, яка і забезпечує житло необхідним обсягом енергії.
Але при цьому не варто думати, що в похмуру погоду колектор тут же перестає функціонувати. Сучасні моделі акумулюють деяку кількість енергії, а окремі установки і зовсім здатні збирати енергію через хмарний шар.
У цій статті ми постараємося повністю проаналізувати можливості та основні характеристики сучасних сонячних колекторів. Також розберемося з процесом монтажу цих установок. За допомогою нашої інструкції кожен господар зможе зробити установку колектора своїми руками.
Особливості сонячного колектора
Найважливіше зазначити, що сонячний колектор не виробляє електрику, як багато хто інші установки, що функціонують на основі сонячних батарей. В даному випадку ми маємо апаратуру, яка нагріває теплоносій. Відповідно, сонячний колектор придатний виключно для опалення житла, а також для перетворення холодної води в гарячу.
Сонячний колектор однаково ефективний і в літній період, і в зимовий. Наприклад, влітку установка забезпечує повноцінний нагрівання води, а взимку колектор можна повністю перевести на опалення житла. Очевидно, що багато чого залежить і від можливостей колектора. У продажу можна знайти різні моделі, які передбачені для великих і невеликих приміщень.
Що стосується цінового питання, то з кожним роком сонячні колектори стають доступнішими. Відповідно, це відмінне рішення, яке повністю замінює традиційні засоби опалення. Також можна легко відмовитися від газопостачання, і при цьому заощадити гроші.
Варто зазначити, що у продажу можна знайти кілька типів сонячних колекторів:
- Плоский колектор. Це, швидше за все, найпоширеніший тип сонячних колекторів. Такі установки мають спеціальні елементи, успішно поглинають сонячне випромінювання. Крім того, дана апаратура має захисне скло. Плоский колектор також обладнаний мідними трубками, по яких поширюється теплоносій. Дана конструкція має бути повністю закритою, тому всі отвори і отвори заповнюються силіконом. Плоский колектор здатний нагріти воду до 200 градусів за Цельсієм. Це відмінний результат, який досягається за короткі терміни. Звичайно ж, ефективність установки підвищується разом із збільшенням кількості падаючої енергії сонячного випромінювання). При цьому можна підвищувати ефективність установки використанням оптичних покриттів.
- Вакуумний колектор. Як можна зрозуміти з назви, ефективність даного колектора забезпечується за рахунок створеного вакууму. Установка складається з труб, усередині яких ще більш вузькі труби. Відповідно, між ними створюється вакуум, завдяки якому зберігається велика кількість зібраного енергії. Також в якості провідника тепла в вакуумних колекторах присутні теплові трубки. Таким чином, рідина, присутня в нижній частині трубки, піддається нагріванню і перетворюється в пар. Далі пара піднімається вгору і передає тепло колектору. Варто сказати, що такі установки особливо ефективно показують себе в домашніх умовах. Суть в тому, що вакуумні колектори здатні піддавати воду кипіння навіть у тому випадку, якщо за вікном дуже низька температура.
- Побутовий колектор. У цьому випадку теплоносій нагрівається, а пізніше теплова енергія передається в резервуар, який виконує функцію акумулятора, накопичує гарячу воду. Найчастіше використовуються колектори, які ґрунтуються на простому принципі роботи. Його суть полягає в циркуляції води унаслідок різниці температур в колекторі і баку. Можна також знайти інші варіанти побутових колекторів, які також мають додатковий електричний нагрівальний елемент, за допомогою якого можна істотно підвищити ефективність установки.
- Колектори-концентратори. Дані установки мають спеціальні відбивачі, які суттєво підвищують ефективність системи. Також нерідко використовуються пристрої стеження за сонцем, розташування яких залежить від положення джерела енергії. Звичайно ж, такі установки істотно дорожче аналогів, але для великих приміщень це непоганий варіант.
- Повітряні колектори. Це плоскі установки, які часто використовуються для опалення невеликих житлових приміщень. Варто відзначити, що дана установка гірше проводить тепло, ніж рідкий теплоносій, і це потрібно обов’язково мати на увазі. Повітряні колектори іноді використовують для просушування сільськогосподарської продукції. У деяких випадках це дійсно ефективний варіант. Багатьох господарів подібні установки приваблюють особливою простотою конструкції. Відповідно, в даному випадку немає необхідності в складній налаштуванні. Однак дана перевага перекривається невисокою ефективністю.
Застосування колекторів
Як вже говорилося, найчастіше сонячні колектори використовуються в приватних будинках, а також на об’єктах сільськогосподарських виробництв. Однак нерідко за допомогою цих установок проводиться опріснення солоної морської води. Відповідно, з розвитком цієї галузі істотно здешевлюється процес опріснення води, а також опалення житла і нагрівання води.
Має сенс використовувати велику кількість сонячних колекторів на фермах, де є достатньо простору для їх розміщення. Відповідно, таким чином, ми отримуємо енергію практично з нічого. Деякі сільськогосподарські об’єднання таким шляхом переходять на самозабезпечення теплою водою та опаленням.
Достоїнства і недоліки плоских і вакуумних колекторів
Має сенс розглянути головні позитивні і негативні сторони найпопулярніших сонячних колекторів.
Серед гідності плоских колекторів:
- Високий ККД, який дозволяє забезпечувати теплом і теплою водою великі житлові приміщення. При цьому не варто забувати, що багато залежить безпосередньо від конкретної моделі колектора.
- Колектор можна встановлювати під різними кутами, що істотно спрощує налаштування ефективного режиму роботи.
- Це самий недорогий варіант з існуючих на ринку сонячних колекторів. При цьому плоскі установки мають високу надійність і довговічність.
Щодо негативних сторін, то у плоского колектора один істотний недолік, який полягає в втрати теплоресурсов. Це пов’язане зі специфічною конструкцією колектора. При такому розкладі не найвища ефективність установки буде давати про себе знати в зимовий період.
Позитивні сторони вакуумних колекторів:
- Високі температури нагріву. Більшість вакуумних колекторів без проблем прогрівають теплові трубки до 300 градусів. Це дуже непоганий результат, особливо для використання установки в межах приватного будинку.
- Практична конструкція. Завдяки дійсно вдалою конструкції вакуумний колектор ефективно нагріває теплопровідну рідина. Більш того, дана рідина не замерзає в прохолодні пори року, і це однозначно плюс.
- Простота установки дозволяє провести монтаж вакуумного колектора навіть новачкові, який раніше нічим подібним не займався.
До негативної сторони вакуумної установки можна віднести високу вартість. Таким чином, придбати даний колектор зможуть далеко не всі, тому, незважаючи на безліч позитивних сторін, багато людей будуть віддавати перевагу більш дешевих варіантів.
Особливості монтажу сонячних колекторів
Потрібно мати на увазі, що працездатність і ефективність сонячного колектора – дуже тонка справа. Вся суть полягає в тому, що установку колектора потрібно проводити в залежності від положення житла, а також від розташування сонця.
Очевидно, що найчастіше сонячні колектори встановлюються на великих приватних будинках. Відповідно, в таких умовах може бути досить багато варіантів для установки системи. Краще всього заздалегідь проконсультуватися з фахівцями, які дадуть свою оцінку ситуації. Часто існує два варіанти розташування сонячного колектора на даху:
- Установка на похилому даху. В даному випадку встановлення колекторів відбувається паралельно поверхні даху. При цьому потрібно встановити систему таким чином, щоб вона була спрямована на південну сторону. Це найбільш ефективний сценарій. Однак можна допускати і невеликі відхилення: до 20° на схід, а також до 30° на захід. Приблизно такого ж результату треба досягти і при установці на інші типи дахів.
- Установка на плоскому даху. Повністю горизонтально можна встановлювати вакуумні трубчасті колектори, при цьому труби приєднуються з невеликим ухилом. Що стосується колекторів з тепловою трубою, то встановлювати такі системи горизонтально не можна. Необхідно забезпечити хоча б невеликий нахил. Звичайно ж, за допомогою спеціальних стійок можна забезпечити оптимальний нахил колектора і на горизонтальному даху.
У деяких випадках колектори встановлюються на стіни житла, проте потрібно мати на увазі, що при такому розкладі доступ до сонячного випромінювання може бути суттєво обмежений. Тому такі рішення все ж необхідно попередньо обговорювати з фахівцями.
Якщо сонячний колектор має дуже велику площу, то установку слід проводити прямо на ділянці. Тут також потрібно стежити за тим, щоб сонячне випромінювання безперешкодно потрапляло на систему.
Особливу увагу слід приділяти затінення колекторів. Звичайно ж, таких речей допускати не можна, інакше ефективність установки буде стрімко падати. Джерелами тіні можуть бути дерева, сусідні будівлі або сам будинок, на якому встановлено колектор. Необхідно попередньо оцінити всі загрози, пов’язані з затіненням, і вже після цього проводити монтаж колектора.
Інші деталі монтажу:
- Скління колектора необхідно затінювати, причому це потрібно проводити до того моменту, поки установка не буде заповнена теплоносієм. Звичайно ж, без теплоносія система буде піддаватися сухому перегріву, що, в свою чергу, може привести в непридатність весь колектор.
- Рух теплоносія в системі має відбуватися знизу вгору.
- В один ряд слід встановлювати не більше 3-х колекторів, однак це тільки в тому випадку, якщо не проведено монтаж компенсаторів.
Тонкощі експлуатації:
- Варто мати на увазі, що кріплення колекторів повинні бути надійними, і при цьому стійкими до дії корозії. В іншому випадку доведеться регулярно міняти кріплення, а також робити непростий монтаж системи.
- Щоб в процесі експлуатації підвищити ефективність установки, слід піддати теплоізоляції всі трубопроводи, а також фітинги. Це особливо важливо, якщо колектор використовується в прохолодну пору року.
- Більшість колекторів не вимагають регулярного обслуговування. Відповідно, це суттєво спрощує використання установок у межах приватних будинків. Однак періодично все ж має сенс проводити візуальний огляд, який дозволить визначити проблеми, що виникають.
