МенюРубрики

Геліоколектор — як вибрати або зробити самому?

Геліоколектор або сонячний колектор – це основний елемент геліосистеми, призначеної для перетворення енергії сонячних променів в тепло.

Принцип роботи геліоколектора

В основу роботи колектора закладений принцип поглинання енергії сонячних променів у видимому і інфрачервоному діапазонах і передачі її теплоносію. В теплоносії, в свою чергу, отриманий обсяг енергії передається для подальшого перетворення.

Види і типи сонячних колекторів

Сонячні колектори бувають наступних видів.

Плоскі

Найбільш поширений тип елемента геліосистеми. Це панель, зазвичай прямокутної форми,
основою якої є несучий каркас з теплоізоляцією (бокові сторони та нижня стінка) і абсорбер (пристрій для поглинання сонячної енергії), з'єднаний з теплопроводом. Теплопровід виконується з мідних трубок, обумовлено це теплопровідність металу. З зовнішньої сторони абсорбер покривається загартованим склом. Пристрій обладнаний патрубками входу і виходу теплоносія.

Променеві потоки сонця (видимі та інфрачервоні) потрапляють на абсорбер і нагрівають його. Тепло, отримане абсорбером переходить в теплоносій, який подається далі на елементи системи. Вода в даній системі є теплоносієм. В регіонах, де температури не бувають негативними, крім води використовують і інші рідини, які здатні не замерзати в складних кліматичних умовах.

Переваги:

  • Універсальність застосування;
  • Висока ступінь надійності;
  • Ефективність в роботі;
  • Невибагливість до умов експлуатації;
  • Можливість експлуатації круглий рік;
  • Тривалий термін експлуатації.

Недоліки:

  • Низький ККД використання;
  • У разі пошкодження потрібна повна заміна.

Вакуумні

Також поширений тип сонячних колекторів. Даний тип колекторів розрізняється по конструкції бувають вакуумні колектори трубчастого виду і у вигляді плоских колекторів.

Головною складовою вакуумних колекторів є теплова труба, яка складається з двох трубок різного діаметра, поміщених одна в іншу з вакуумним проміжком між ними.

Конструкція колектора складається з корпуса, у який поміщено кілька вищеописаних трубок, які з'єднані у верхній своїй частині з теплопроводом. Під впливом сонячних променів, що потрапляють на зовнішні трубки, які є абсорбером, нагрівається спеціальна рідина, яка поміщена в мідні трубки меншого діаметру. Нагріваючись до певних параметрів, рідина починає випаровуватися, пароподібні маси при цьому піднімаються вгору, де передає свою енергію теплоносія. Віддавши теплову енергію, пара конденсується і охолоджена рідина стікає вниз. Даний процес циклічно повторюється.

Переваги:

  1. Висока ефективність роботи протягом всього календарного року;
  2. Високий ККД;
  3. Універсальність застосування.

Недоліки:

  1. Малий термін експлуатації, потрібно профілактична заміна трубок;
  2. Низька надійність (схильність до руйнування під впливом граду, порушення герметичності трубок);
  3. Великі габарити і вага агрегату;
  4. Неможливість експлуатації в регіонах з температурою навколишнього повітря нижче 0 градусів (утворення інею, налипання снігу на приймальню поверхню).

Повітряні

Менш ефективні агрегати, які не можуть у повному обсязі здійснювати обігрів приміщень. Принцип дії заснований на тому, що зовнішнє повітря, проходячи через отвори (щілини) в конструкції колектора на поверхні абсорбера нагрівається, і через отвори (щілини), з внутрішньої сторони корпусу потрапляє всередину приміщень. Нагрівання абсорбера здійснюється за рахунок температури навколишнього повітря.

Переваги:

  • Простота конструкції;
  • Не вимагає профілактичних робіт;
  • Довговічність.

Недоліки:

  • Низький ККД;
  • Великі габарити агрегатів.

Установка вентилятора в систему подачі повітря збільшує оборот повітря, що дозволяє дещо збільшити ККД, але все одно пристрої даного типу не можуть забезпечити споживача тепловою енергією в необхідному обсязі.

Придатний колектор для опалення будинку?

Існуючі типи і конструкції сонячних колекторів дозволяють використовувати геліо-системи цілий рік. Однак потужність даних установок така, що дозволяє здійснювати опалення будинку лише у міжсезоння, а в зимовий період тільки доповнювати традиційні способи отримання тепла, як то: газ, вугілля, пічне паливо. Монтаж і використання геліоколекторів знижує витрати на споживання основних енергоносіїв.

З упевненістю можна сказати, що сонячні колектори можуть вирішити задачу і наявності гарячої води будинки в повному обсязі.

Як зробити сонячний водонагрівач своїми руками

Маючи початкові знання про схему пристрою геліосистеми та елементарні навички поводження з ручним інструментом, можна зробити простий варіант геліоколектора, який не буде мати показниками роботи промислово виготовлених агрегатів, але для нагріву води цілком може бути використаний.

Для найбільш простого і дешевого варіанту потрібні (у відповідності зі схемою):

  • 1 – змійовик, можна використовувати з старого холодильника;
  • 2 – підкладка змійовика (може бути з гуми або іншого матеріалу);
  • 3 – фольга;
  • 4 – несуча конструкція (може бути різноманітною за формою та матеріалами);
  • 5 — накопичувач нагрітої води;
  • 6 – ємність для холодної води.

Каркаса, несуча конструкція, повинна відповідати розміру змійовика, і виготовляється з матеріалів, що є в наявності. На дно підстави каркаса укладається підкладка з гуми, на неї настилається фольга, укладається і закріплюється змійовик. На бічних стінках каркаса необхідно передбачити отвори для подачі та випуску води, а також вирізати і встановити на каркас захисне скло, якщо таке є в наявності. Якщо його немає, пристрій буде працювати, але знизиться ККД установки.

Ємність з холодною водою, сонячний колектор і накопичувач нагрітої води з'єднуються трубами, з таким розрахунком, щоб холодний резервуар розташовувався вище колектора. Рекомендується встановити колектор з південної сторони будівлі (приміщення) і розташувати його під нахилом до сонячних променів, щоб була можливість максимально поглинати сонячну енергію.

Холодна вода, за рахунок атмосферного тиску, буде надходити в геліоколектор, нагріватися і під природним тиском надходити в ємність накопичувача нагрітої води.

Середні ціни на геліоколектори

Геліосистема в цілому і колекторами в окремо — це дороге придбання, при виборі якого необхідно визначити доцільність застосування саме цього виду альтернативної енергії в конкретному випадку. Розрахувати окупність установки. У середньому, окупність геліосистем становить 5-7 років.

На вітчизняному ринку альтернативних джерел енергії гелиогнераторы представлені вітчизняними та зарубіжними виробниками. У Росії виробництвом даного устаткування займаються: ТОВ «СоларИннТех» і ЗАТ «Телеком-СТВ» (р. Зеленоград), ВАТ «Рязанський завод металокерамічних приладів», ТОВ «Сонячний вітер». За кордоном сонячні колектори розробляють і випускають: «Suntech» і «Yingli Green Energy» Китай, «Hanwha Solar One» Корея, «Canadian Solar» Канада, «Solarworld» Німеччина.

Розглянемо деякі вітчизняні та зарубіжні зразки.

Вітчизняні розробники та виробники

Вакуумний сонячний колектор Alista, випускає компанія «Алиста» р. Сімферополь. Вартість 37000 рублів.

Основні характеристики:

  • бак-акумулятор на 240 літрів;
  • трубки вакуумні Simple;
  • металоконструкція під кутом 40°;
  • поплавковий клапан;
  • контролер М8.

Сонячний колектор. Вартість 22 000 рублів.

Основні параметри:

  • колектор плоскої конструкції;
  • можливість експлуатації круглий рік;
  • монтаж проводиться похило.

Зарубіжні виробники

Сонячний колектор НР 12 Heat Pipe. Виробник «Solar», Німеччина. Вартість 43 400 рублів.

Основні характеристики:

  1. колектор з вакуумним принципом роботи;
  2. принцип його роботи відбувається без тиску;
  3. можливість експлуатації круглий рік;
  4. кількість трубок в пристрої одно 12;
  5. Товщина використаного скла — 1.6;
  6. монтаж виробляють похило;
  7. ККД досягає 99.0%.

Сонячний колектор АТМОСФЕРА СВК-Twin Power-20. Випускає компанія «Atmosfera», Китай. Вартість 48 618 рублів.

Основні параметри:

  • Принцип вакуумної роботи;
  • Відносно мала вага — 83.0 кг;
  • Ізоляційним матеріалом є мінеральна вата;
  • Мідний матеріал в теплообміннику.

Сонячний колектор АТМОСФЕРА СВК-Twin Power-30. Виробник компанія «Atmosfera», Китай. Вартість 74145 рублів.

Суттєві параметри:

  1. робота вакуумним принципом;
  2. вага дорівнює 121.0 кг;
  3. в якості ізоляційного матеріалу використана вата мінеральна;
  4. мідні матеріали у виготовленні пристрою теплообмінника.

Сонячний колектор. Країна виробник – Швеція. Вартість від 40000 рублів.

Основні характеристики:

  • плоска конструкція колектора;
  • можливість використання цілий рік;
  • монтаж виробляють похило.

Геліосистема Атмосфера-Просто 150 літрів. Країна виробник – Китай. Вартість 93184 рубля.

Технічні параметри і комплектація:

  1. Область застосування – гаряче водопостачання;
  2. Виробник – компанія «Атмосфера®»;
  3. 150-літровий об'єм ємності;
  4. Цілорічне використання;
  5. Сонячний колектор «Сокіл-Ефект М»;
  6. накопичувальна Ємність;
  7. Насосна група;
  8. Контролер;
  9. Теплоносій пропіленгліколь.

Особливості використання геліоколекторів

Геліоколектори використовують у замкнених і незамкнених геліосистемах для гарячого водопостачання та опалення приміщень.

Хоча вартість установок досить висока, але тим не менше завдяки високому ККД установок, низької собівартості одержуваної енергії та екологічної безпеки, геліосистеми і відповідно геліоколектори міцно увійшли в наше життя.

Найбільш широке поширення такі системи отримали в південних регіонах країни, де вони застосовуються на великих підприємствах і в індивідуальних господарствах. За допомогою геліосистем забезпечуються гарячим водопостачанням виробництва і житлові будинки, вони включаються у виробничі ланцюжки при сушінні овочів і фруктів, застосовуються для обігріву промислових будівель і приватних домоволодінь.

Ще одним з напрямків використання стало застосування сонячних колекторів для підігріву води в басейнах.

Як видно з наведеної вище інформації, вибрати або виготовити геліоколектор може кожен за своїм бажанням, була б поставлена мета, а її досягнення цілком реально існуючому світі.


Ймовірно, Вам також сподобаються такі матеріали:

сонячний Повітряний колектор

Геліоколектори для нагріву води, що це таке, своїми руками і для опалення будинку


 

Спасибі, що дочитали до кінця! Не забувайте підписуватися на наш канал в Дзен  і ставити «палець вгору«, якщо ця стаття Вам сподобалася!

Слідкуйте за нами у twitter: https://twitter.com/Alter2201

Діліться з друзями, залишайте ваші коментарі

Добавляйтесь в нашу групу в ВК:

ALTER220 Портал про альтернативну енергію

і пропонуйте теми для обговорень, разом буде цікавіше!!!

 

Додати коментар

Вашу адресу email не буде опубліковано. Обов'язкові поля позначені *

\n\n<\/ins>\n","html_block":"\n\n<\/ins>\n","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});\n\n<\/ins>\n","html_block":"\n\n<\/ins>\n","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});","html_block":"","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});\n<\/ins>\n\n<\/center>","html_block":"