Гелевая система отопления

Гелевая система отопления — Инженерные системы

Получать дармовую энергию от солнца на нагрев воды – заманчиво. Но оборудование для такого действа, а именно, гелиосистемы в комплекте, требует не мало вложений. Главный вопрос у пользователя – окупится ли гелиосистема с солнечным коллектором при использовании в частном доме? Рассмотрим какие конструкции бывают, какой опыт применения имеется…

Основной принцип работы

В основе домашней гелиосистемы находится солнечный коллектор. Работает предельно просто – ряд трубок с теплоносителем (водой) нагревается солнечными лучами. Разогретая вода поступает в устройство по теплообмену в доме (бойлер косвенного нагрева, гидроаккумулирующая емкость) и там нагревает теплоноситель системы отопления или воду, которую мы используем как горячую.

В результате отопление и (или) вода греются бесплатно. Все знают, что отопление и ГВС – основная статья расходов по дому, энергия дорога. А в Европе солнцем иногда вообще отапливают полностью, не сжигая и килограмма нашего природного газа.

Что получится у нас, и какой солнечный коллектор лучше?

Разновидности солнечных коллекторов

Упрощенное описание конструкций коллекторов гелиосистемы следующее.

• Плоские пластинчатые.Металлическая пластина, покрытая никелем (поглотителем) с припаянными к ней медными трубками. Или две пластины с канавками, сложенные вместе. Все это заключено в теплоизолированный кожух с ударопрочным самоочищающимся стеклопакетом.
• Трубчатые.Ряд вакуумных стеклянных трубок, внутри которых находятся тонкие трубки с теплоносителем. Вакуумные трубки имеют особое покрытие концентрирующие солнечный свет на нагреваемых трубах, которые с обоих сторон подключены к сборным шинам в теплоизоляторе.
• Тепловые трубыЗдесь похожие на предыдущий вариант вакуумные трубки, только внутри них находятся стеклянные трубы с жидкостью, которая легко испаряется при нагреве солнцем. Пар поднимается в верхнюю часть труб на охладитель, отдает энергию теплоносителю, и жидкость стекает вниз, чтобы опять испаряться…

Из описания ясно, что все эти конструкции не могут быть дешевыми. Отсюда и вопросы по окупаемости.

Летом гелиосистема всегда пригодится

Есть еще одна разновидность гелиосистемы – летняя плоская открытая. Тот же пластинчатый солнечный коллектор, но пластина с трубками из копеечного пластика, без теплоизоляций и стекла.
Эффективно может работать только при высокой температуре наружного воздуха летом.

Такой упрощенной гелиосистемой можно греть воду в бочке, с циркуляцией самотеком, если бочка будет выше коллектора на 0,5 метра и больше. Или греть воду в бассейне, или для нужд дома, но с принудительной циркуляцией.

Причем пластмассовый коллектор греет в 10 раз эффективней, чем просто бочка летнего душа. Так что получить теплый бассейн можно, условно бесплатно. А простейшая система окупится, в сравнении с затратами на топливо, если нагрев делать посредством сжигания чего быто ни было.

Сколько энергии дает солнце

Из вышесказанного ясно, что эффективней всего гелиосистема будет работать летом, когда солнце высоко и солнечного света больше.

В цифрах энергия солнечного света характеризуется для 52 параллели и южнее как:
Для июня — около 600 Вт энергии с метра кв. нагреваемой площади за один час.

Зимой же – чуть ли не в десять раз меньше.
Для декабря – 80 Вт/м кв. за час.

В межсезонье, что-то среднее – октябрь, апрель – 300 – 350 Вт/м кв.

Но это, как указывалось, — для южных широт. Севернее солнца все меньше, и получаемой энергии значительно меньше.

Что же это значит с практической точки зрения, — что можно нагреть?

Окупается ли солнечный коллектор

Нужно заметить, что пластинчатые коллектора начинаю работать, когда энергия солнца больше 80 Вт/м кв. Т.е. в зимние месяцы плоские практически не работают.

Трубчатые начинают работать от 20 Вт/м2. Следовательно зимой они могут подогревать немного дом.

Простые расчеты показывают, что даже в южном климате (52параллель), если применять гелиосистему для отопления, то солнечный коллектор не окупится. Отопление ведь нужно больше всего зимой, и меньше в межсезонье, — когда солнца меньше всего. Получаемой энергии с метра квадратного – очень мало, ее стоимость не возмещает цену оборудования и за десятки лет, при нынешних ценах на энергоносители.

Но если применять коллектор для горячего водоснабжения, которое нужно и в межсезонье и частично летом, то он может окупиться. Т.е. у нас основной упор должен делаться на включение гелиосистемы в ГВС-схему, для максимального использования энергии солнца. Отопление может подключаться попутно, когда горячая вода уже подготовлена.

Плоский или трубчатый коллектор выбрать

Известно следующее:

• Плоский более эффективней летом, он имеет больше КПД при различных температурах теплоносителя, может разогревать его до больших температур.
• Трубчатый эффективней при малых энергиях солнца, может работать круглый год.

Так же плоский более дешевый. А варианты без теплоизоляции, для лета – копеечные.

Для наших условий, для подготовки ГВС эффективней оказывается плоский коллектор, который вероятно окупится, если до этого на ГВС тратилось не мало топлива.

Но трубчатый, — для любителей экспериментов, также может окупится, учитывая, что он в «хитрой» схеме может еще и отапливать зимой.

Какая площадь коллектора, как использовать

Можно обратить внимание на графики КПД солнечных коллекторов, в зависимости от температуры теплоносителя. Особенно для плоского заметна разница – он отдает больше энергии, пока теплоноситель холодный.

Поэтому для ГВС-схемы делается приоритет гелиосистемы. Сначала она греет воду, затем уже включаются обычные методы нагрева.

Существуют следующие рекомендации по площади коллекторов гелиосистемы, которая была бы оптимальной по окупаемости с учетом графиков КПД:

• Для ГВС на одного человека — 1,2 м кв., на семью, — 5 м кв.
• Для отопления – до 0,4 м2 на 1 м2 площади дома. Соответственно – до 40 м2 для дома 100 м2.

Из чего состоит гелиосистема

Сам солнечный коллектор должен размещаться под определенными углами к горизонту – плоскость светоприемника перпендикулярна потоку солнечного света, а также в направлении на юг, возможно с небольшими до 10 град отклонениями или автоповоротом вслед за солнцем.

Крыша должна быть рассчитана на подобную нагрузку с учетом ветра и снега.

Простейшая схема – с самотечной циркуляцией. Коллектор может быть и на крыше, при условии, что бак выше него на 0,5 м для самотечной циркуляции, а трубы в теплоизоляции большого диаметра.

Также в гелиосистему может входить:

• Теплоаккумулятор — Бойлер косвенного нагрева или буферная емкость, с отдельным змеевиком для подключения солнечного коллектора. Но прибор должен оборудоваться основным нагревом.
• Циркуляционный насос.
• Предохранительный клапан по давлению, — вода может закипать.
• Трубопроводы в теплоизоляционной оболочке, выдерживающей повышенную температуру (минеральная вата).
• Схема переключения «ГВС – отопление», отопление подключается при достижении максимальной температуры ГВС.
• Автоматический воздухоотводчик в самом высоком месте.
• Расширительный бак 1/10 объема теплоносителя – система замкнутая.

Какая цена, что приобрести

Гелиоустановки могут приобретаться как комплект оборудования со схемой подключения и рекомендациями. Они характеризуются определенной мощностью солнечного коллектора, т.е. его площадью.

Так, например, усредненный теплоизолированный пластинчатый коллектор мощностью порядка 2,0 кВт/час (максимальный солнечный свет) обойдется от 150 000 руб. А вот выгодный ли он, окупится ли – нужно считать самостоятельно по расходуемой энергии на ГВС. Но к этой цене нужно добавить еще монтаж и содержание….

Также, планируя расходы на домашнюю гелиосистему, нужно просто учитывать, тот факт, что в Австрии, в не самой теплой европейской стране, на 1000 жителей приходится 450 м кв. гелиосистем. В России этот показатель пока равен 0,2 кв. м. – в 2250 раз меньше. Возможно, настало время изменить этот показатель.

Источник: http://teplodom1.ru/domotopl/274-geliosistemy-dlya-doma-stoit-li-primenyat.html

Гелевая система отопления: 8 преимуществ

Гелевая система отопления представляет собой особенную климатическую техникуСолнечные коллекторы сегодня пользуются все большей популярностью. Это техника, которая позволяет нагревать воду без использования электричества.

Гелевая система отопления отличается от всех остальных возможностью внедрения бесплатных энергетических источников. Их работа основана на том, что они изменяют плотность воды, что приводит к движению воды наверх, там она прогревается за счет того, что выталкивается холодная вода.

Примечательно то, что в использовании насоса нет необходимости.

Чтобы гелиосистема работала, используют воду или же антифриз. Температура воды постоянно сравнивается с коллектором: если вода в нижней части холоднее, устройство мгновенно начинает ее подогревать. Вода двигается по системе при помощи встроенного насоса.

Вода, которая находится в накопителе, нагревается при помощи теплообменника, который обычно нагревает коллекторы до определенного температурного режима.

Источник: https://in-service47.com/gelevaya-sistema-otopleniya/

Гелиосистемы и солнечные коллекторы

 Вакуумные трубчатые солнечные коллекторы Kingspan Solar (Англия) 

Оборудование и материалы для гелиосистем  

Перспективным источником энергии, в первую очередь для горячего водоснабжения, в Украине является энергия солнечного излучения. Быстро окупается. Солнечный коллектор – это теплообменник, преобразующий солнечное излучение в тепловую энергию теплоносителя, который в свою очередь нагревает воду в резервуаре или бассейне, поэтому солнечные коллекторы предназначены для:

• приготовления горячей воды, 
•  подогрева воды в бассейнах,
• а также для поддержки систем отопления.

Классификация солнечных коллекторов:

Солнечные коллекторы делятся на плоские и вакуумные трубчатые. 

Компания Апогей ГмбХ в Киеве предлагает плоские и вакуумные трубчатые солнечные коллекторы широко известных европейских производителей по цене от 3850 гривен с гарантией до 10 лет.

Плоские солнечные коллекторы

Плоские солнечные коллекторы отличаются большой площадью застекления и большим абсорбером. Благодаря этому они эффективно используют большую часть солнечной энергии, попадающей на их поверхность, достигая при полном солнечном излучении максимальной мощности.

Используемые материалы гарантируют длительный срок службы и постоянство параметров солнечных коллекторов. У всех моделей имеется рама из анодированного алюминия и медного абсорбера с нанесенным вакуумным абсорбционным слоем с длительным сроком службы.

Абсорбционная поверхность плоских солнечных коллекторов образована из высокоселективного покрытия, имеющего способность большого поглощения солнечного излучения. Теплоотдача покрытия излучением в окружающую среду (потеря тепла при излучении) минимальна.

В плоских солнечных коллекторах в зависимости от модели используется: • медный лирообразный абсорбер с высокоселективным черным хромом, позволяющий проводить параллельное подключение коллекторов;• медный меандровый абсорбер с высокоселективным покрытием «Sunselect»• медный двойной лирообразный абсорбер с высокоселективным покрытием «Eta plus»Специальное закаленное стекло у всех моделей имеет высокую устойчивость к разрушению и высокую рассеянность для солнечного излучения. В некоторых моделях применяется антирефлексное стекло, которое является лучшим среди стекол применяющихся при изготовлении плоских солнечных коллекторов. Специальный слой по обеим сторонам стекла элиминирует отражение солнечного излучения и способствует максимальному попаданию излучения на абсорбер. На рисунке изображено ограничение отражения падающих солнечных лучей вне коллектора благодаря двустороннему антирефлексному слою, рассеянность солнечного излучения составляет 96%.

Теплоизоляция ограничивает потерю тепла на солнечных коллекторах и повышает их эффективность. Толщина минеральной изоляции колеблется в пределах от 2 до 6 см в зависимости от модели.

Некоторые модели плоских солнечных коллекторов могут встраиваться в крышу дома, создавая единую конструкцию с кровельным покрытием.

Плоские солнечные коллекторы могут использоваться для нагрева воды для бытовых нужд, подогрева воды в бассейне или поддержания низкотемпературного отопления в доме. Коллекторы позволят вам в большей степени использовать солнечную энергию даже осенью и зимой при благоприятных условиях. Помните, что гелиосистемы своими руками — не лучшее решение проблемы энергосбережения! Помимо солнечных коллекторов у нас большой выбор газовых водонагревателей и колонок, которые вы можете приобрести, перейдя в соответствующий раздел. 

Модели плоских солнечных коллекторов

Модель KS2100 F TLP AC R	Модель KS2600 F TLP AC R
Размеры Ш х Д х В	1037 х 2018 х 89 мм	1334 х 2018 х 89 мм
Вес	37 кг	43 кг
Общая площадь	2,09 м²	2,62 м²
Оптическая эффективн.	79,1 %	79,1 %
Коэф. а1	3,342 Вт/м²К	3,342 Вт/м²К
Коэф. а2	0,014 Вт/м²К²	0,014 Вт/м²К²
Корпус коллектора	алюминий, окрашен. в матово коричневый цвет	алюминий, окрашен. в матово коричневый цвет
Стекло	Призмат., антирефл.	Призмат., антирефл
Абсорбер	алюминий/медь	алюминий/медь
Температура стагнации	196,6ºС	196,6ºС
Селективное покрытие	PVD	PVD
Присоед. размер	¾»	¾»
Цена в евро,	415	495

Вакуумный солнечный коллектор — Апогей ГМБХ

В вакуумных трубчатых солнечных коллекторах в качестве термоизолятора используется вакуум, образованный между двумя стеклянными трубами. На внутреннюю трубу наносится высокоселективный абсорбционный слой. Полученное тепло при помощи специальных алюминиевых пластин переходит в медные трубки, в которых протекает нагреваемая жидкость. 

Трубчатые солнечные коллекторы позволяют эффективно извлекать тепло из солнечной радиации с высоким к.п.д. даже при экстремальных условиях.
Их преимущества особенно проявятся:

• • при низких наружных температурах; 
• • при нагревании воды на высокую температуру;
• • при низкой интенсивности солнечной радиации;
• • при диффузионном излучении, когда солнце закрыто тучами.
• Благодаря этим свойствам трубчатые коллекторы используются:

• как дополнительное отопление и как нагреватель для горячего водоснабжения;
• как нагреватель воды бассейна и как нагреватель ГВС в течение всего года;
• как нагреватель воды на высокую температуру.

В чем секрет исключительности параметров вакуумных трубчатых коллекторов?

Вакуумная изоляция стеклянных труб. Труба образована двумя стеклянными коаксиальными трубками, между которыми вакуум. Концы трубок запаены одна в другую, поэтому стабильность вакуума гарантируется на продолжительное время. Таким образом, абсорбер коллектора окружен вакуумом, являющимся идеальным изолятором и теплопотери сводит до минимума как, например, термос. Благодаря этому даже минимальные извлечения тепла при плохой погоде не теряются и нагревают жидкость в коллекторе.

Абсорбционная поверхность, которая попадающую на нее радиацию преобразует в тепло, имеет цилиндрическую 

форму. Освещаемая солнцем поверхность коллектора постоянна и утром, и в полдень и вечером. Цилиндрическая абсорбционная поверхность позволяет с пользой извлекать тепло даже с косвенного рассеянного солнечного излучения. По сравнению с прямым солнечным излучением при рассеянном излучении абсорбционная поверхность бывает более чем в три раза больше.

Теплоноситель протекает по медной U-образной трубке вниз в трубу и, нагревшись, возвращается наверх в распределитель коллектора. Алюминиевая пластинa собирает тепло со всей внутренней поверхности вакуумной трубки и передает его теплоносителю в медной трубке. Пластинa плотно прилегает к стеклянной трубе и прочно сжимает медную трубку с теплоносителем. За счет этого и очень короткого расстояния между абсорбером и теплоносителем теплопередача отличается такой высокой эффективностью.

Распределитель коллектора образуют две медные трубки. По нижней трубке жидкость поступает в коллектор, по верхней трубке нагретая жидкость уходит из коллектора. Коллекторы удобно соединяются и в большие коллекторные поля.

Теплоноситель во все коллекторы поля поступает с одинаковой температурой, поэтому и к.п.д. коллекторов намного выше. Гидравлическое сопротивление коллекторного поля очень низкое благодаря двухтрубной схеме соединения с большим диаметром труб распределителя. Такая схема обеспечивает высокий к.п.д.

коллекторов и низкое энергопотребление циркуляционного насосa гелиосистемы.

Для термоизоляции распределителя коллектора использован слой минеральной ваты толщиной 3 см с поперечными волокнамии и алюминиевая светоотражающая пленка для минимизации теплопотерь распределителя.

Источник: http://apogey.in.ua/geliosistemi.html

Гелиосистема для отопления дома на 200 м² — экономический расчет

Последние тенденции касающиеся повышения тарифов на энергоносители заставляют пользователей энергосетей задуматься над возможностью экономии энергоресурсов. Самой энергоемкой системой в частном доме является система отопления. Если провести анализ энергоеффективных мероприятий, которые можно провести в частном доме для снижения затрат на отопление, то особое место среди них занимают системы на базе солнечных коллекторов.

Внедрение данной системы очень тонкий и сложный процесс.

Обязательным условием является высокий уровень энергоеффективности дома – теплопотери должны быть минимальными.

Идеальным условием является использование в качестве источников теплоты в комнатах теплых полов и теплых стен.

Дело в том, что такие устройства не требуют подачи в систему теплоносителя с высокой температурой.

Не исключен вариант применения и радиаторов или конвекторов, но в таком случае они должны быть подобраны из расчета на температурный режим не выше 55/35.

ХОТИТЕ ЗАКАЗАТЬ ОБОРУДОВАНИЕ ИЛИ ЗАДАТЬ ВОПРОС? ЖМИТЕ НА КНОПКУ

Перезвоните мне

Но даже в случае соблюдения всех факторов нужно понимать, что гелиосистема не может выступать в роли основного источника теплоты. Это связано с тем, что необходимость эксплуатации системы отопления совпадает с самым пасмурным периодом года. Эффективно такая система сможет работать в период межсезонья. В это время среднесуточная температура не очень низкая, а соответственно и затраты энергии необходимы не большие, но в то же время солнечная активность еще сохраняется.

Среднее расчетное количество вакуумных трубок 120 шт. (методика расчета описана здесь). Дальше построение системы зависит от индивидуальных особенностей системы отопления.

Почему стоит заказывать у нас?

МЫ ПРЕДЛАГАЕМ СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД В РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Стоимость такой системы зависит от множества факторов. Вот некоторые из них:

• Напорная или безнапорная система отопления.
• Наличие буферной ёмкости (какой тип, с теплообменником или без него). В основним зависит от наличия бака и его типа (например, бак в баке). Если бака нет, то нужно устанавлиать его с теплообменником, а если есть бак, то нужно доустановить теплообменник. Если есть бак с теплообменником, то ничего ну нужно докупать.
• Наличие теплообменника (они могут быть вместе с баком, а могут доустанавливатся к уже сущетсвующей ёмкости)
• Протяженность магистрали (коллекторы стоят за 2 метра от буферной ёмкости или, к примеру, за 150 метров)
• Место установки коллекторов (на крыше или на поверхности земли, например, за 20 метров от дома)
• Гидроизоляция тепломагистрали
• Воможно система должна быть рассчитана и на нагрев воды в бассейне (в зимний период времени буферная ёмкость, а летом переключаем на бассейн). В таком случае понадобятся контроллеры и трехходовый клапан.

Вот некоторые индивидуальные факторы, от которых напрямую зависит стоимость системы отопления.

Комплектация системы поддержки отопления:

Стоимость такой системы составит 165 000 грн.

Эксплуатация системы позволит снизить затраты на основной энергоноситель на 30-40% (в зависимости от погодных условий каждого года).

Срок возврата капиталовложений – 8 лет.

Источник: https://alterair.ua/solutions/geliosistema-dlya-otopleniya-doma-200-m/

Гелевая система отопления: 8 преимуществ

Гелевая система отопления представляет собой особенную климатическую техникуСолнечные коллекторы сегодня пользуются все большей популярностью. Это техника, которая позволяет нагревать воду без использования электричества. Гелевая система отопления отличается от всех остальных возможностью внедрения бесплатных энергетических источников. Их работа основана на том, что они изменяют плотность воды, что приводит к движению воды наверх, там она прогревается за счет того, что выталкивается холодная вода. Примечательно то, что в использовании насоса нет необходимости.

Чтобы гелиосистема работала, используют воду или же антифриз. Температура воды постоянно сравнивается с коллектором: если вода в нижней части холоднее, устройство мгновенно начинает ее подогревать. Вода двигается по системе при помощи встроенного насоса.

Вода, которая находится в накопителе, нагревается при помощи теплообменника, который обычно нагревает коллекторы до определенного температурного режима.

Если воду в движение воды в системе нужно поменять, используют смеситель. Принцип работы системы базируется на том, то вода, которая остывает, сменяется теплой водой. Замена жидкости в системе происходит благодаря расширению подогретой воды, которая направляется вверх. Чтобы обеспечить стабильность работы системы, необходимо позаботиться об укладке теплоизоляционного слоя (минимальная толщина должна составлять 25 см).

Принцип работы солнечного коллектора

Особенности работы солнечных коллекторов:

• Контролер анализирует показания специальных датчиков и управляет работой насоса.
• Когда датчики показывают определенного значения, система прекращает обогрев воды.
• Датчики необходимо устанавливать в баке-накопителе, обработке и на выходе коллектора.
• Желательно дополнить работу солнечной системы дополнительными источниками тепла.

На уровень температурного режима воды влияет то, как и где установлен коллектор, с какой стороны на него светит солнце. Лучше всего, когда прямые солнечные лучи светят на коллектор в течение большей части дня. Важно заметить, что в зимние периоды коллектору нужно обеспечить особые условия для работы, иначе он будет не очень эффективным.

Солнечные коллекторы для отопления дома зимой

Сегодня довольно популярным и востребованным становится использование альтернативных источников энергии. Самым простым в устройстве можно назвать солнечный коллектор, что увеличивает его роль для использования устройства в бытовых условиях. Покупка гелевых систем отопления довольно затратная.

Многие потребители избегают использования солнечных коллекторов для отопления, так как считают, что, если летом они работают хорошо, но не особой нужны, а зимой толку от них нет, так как солнечные лучи очень слабые.

Потребители также высказывают о том, что зимой установка постоянно покрыта снегом. К тому же, если коллектор накапливает достаточно тепла, то морозный воздух обирает его. Гелиустановка также подвержена механическим повреждениям, например, может значительно пострадать от града.

Современные модели солнечных коллекторов настолько мощные, что доводят воду до кипения в самую холодную погоду

Аргументы против зимних коллекторов и их опровержение:

• Проблема засыпки снегом. Ее актуальность касается только коллекторов с плоско-пластинчатой системой. Вакуумные установки устроены так, что снег на них накапливается очень редко, только если на это повлияют особые погодные условия: изморозь и т.д. Если снегопад сопровождается ветром, то панель будет чистой.
• Холодный воздух отнимает тепло коллектора. Плоско-пластинчатые коллекторы действительно теряют много тепла. Вакуумные модели считаются более совершенными: вакуумная прослойка в них способствует тому, то коллектор усвояет до 95 процентов накопленного тепла.

Некоторые современные модели настолько мощные, что доводят воду до кипения в самую холодную погоду. Град не может повредить коллекторы, так как для их изготовления используют высокопрочные материалы. Конечно, летом коллекторы отличаются большей производительностью, но правильно подобранный коллектор, будет эффективен и в зимний период.

Принцип работы вакуумного солнечного коллектора

Теплоноситель в вакуумном коллекторе движется по специальной трубке. Сама трубка окружена вакуумом: именно это делает отопительную систему очень эффективной. Вода в таком коллекторе может нагреться до 300 градусов.

Вакуумный коллектор, дополненный параболоцилиндрическими отражателями, может нагревать масло до 390 градусов.

Производительность коллектора увеличивают благодаря установке системы слежения за солнцем. Таки коллекторы используют в быту и в промышленной сфере. Вакуумный коллектор отлично справляется с нагревом теплоносителя даже в холодные периоды.

Вакуумный солнечный коллектор — высокоэффективная система отопления

Типы гелиустановок:

• Плоскопластинчатые. Их легко монтировать и использовать. В их состав входят пластины, которые улавливают солнечные лучи, прозрачное покрытие и теплоизоляция, которая закрывает нижнюю поверхность коллектора. Ту сторону пластины, которая обращена к солнцу, покрывают черной краской или особым покрытием (оксидом титана или черным никелем). Лучше всего покрывать пластины медными абсорберами. Покрытие, которое пропускает свет, изготовляют из поликарбоната или закаленного стекла. Зазоры должны быть обязательно загерметизированы.
• Вакуумные. Абсорбером в этом типе коллектора выступает поверхность трубы, по которой движется теплоноситель. Сама труба находится в круглом прозрачно кожухе, из которого полностью выкачивают воздух. Каждая трубка находится в вакууме. Вакуумный коллектор стоит довольно дорого, но его эффективность оправдывает такую цену. Эффективность коллекторов повышают парабоцилиндрическими отражателями. Они состоят из продолговатых элементов, имеющих вогнутую зеркальную поверхность. Отражатели монтируют за трубками, чтобы на них фокусировался солнечный свет, который не был усвоенным.

Система также состоит из накопительного бака, наполненного водой. Система отопления может быть циркуляционной и принудительной. задача всех гелиосистем – экономия основного энергетического ресурса.

Тепловые коллекторы для отопления: преимущества

Развитие технологий привело к широкому применению гелиосистем для отопления. Использование таких систем снижает тепловую нагрузку на здание, к тому же становится ощутимым вклад энергии солнца. Гелиосистемы обязаны своей популярностью тем, то они позволяют экономить на оплате за пользование традиционными энергоносителями.

Использование солнечных систем отопления позволяют заботиться об окружающей среде, снижая уровень вредных выбросов.

Самый распространенный на сегодня вид гелиосистем – устройства суточного аккумулирования тепловой энергии. Их недостаток – невозможность сделать то-либо с излишками тепла в летний период. Выход – следование методу сезонного аккумулирования.

Тепловые коллекторы для отопления имеют массу достоинств

Преимущества системы:

• Экологичность;
• Экономичность;
• Эффективность;
• Легкий монтаж и использование.

Солнечные водяные системы отопления можно подключить самостоятельно, если есть схема подключения и понимание процесса. Установку можно выполнить с помощью профессионального мастера, который также поможет выбрать эффективную систему. Установка такой системы экономически оправданна, так как расчет электроэнергии значительно изменятся.

Как работает гелевая система отопления (видео)

Гелиоколлектор – современное устройство, которое способствует нагреванию воды в котле от солнечной энергии. Бойлер работает по принципу беспрерывного движения теплоносителя по трубам без использования насоса. Такие системы стоят довольно дорого, но очень скоро оправдывают себя.

Источник: http://teploclass.ru/otoplenie/gelevaya-sistema-otopleniya

Конструкция вакуумного солнечного коллектора

Источник: http://forum.truba.ua/index.php?topic=2983.030 Апрель 2008

Принцип работы

Солнечный вакуумный коллектор (преобразователь тепловой энергии солнца) обеспечивает сбор солнечного излучения в любую погоду, вне зависимости от внешней температуры. Коэффициент поглощения энергии таких коллекторов, при степени вакуума 10ֿ, составляет 98 %.

Солнечные коллекторы обычно устанавливаются непосредственно на крыше зданий таким образом, чтобы наиболее эффективно использовать площадь крыши для сбора энергии. Коллекторы монтируются практически под любым углом, от 5 до 90 градусов.

Минимальный угол наклона необходим для обеспечения циркуляции теплоносителя Срок службы вакуумных коллекторов — не менее 20 лет.

Резервуар-теплообменник представляет собой автоматизированную систему преобразования, поддержания и сохранения тепла, полученного от энергии солнца, а также и от других источников энергии (например, традиционный водонагреватель, работающий на электричестве, газе или дизтопливе), которые страхуют систему при недостаточном количестве солнечной энергии. Нагретая таким образом вода поступает из теплообменника внутреннего блока в радиаторы системы отопления, а вода из резервуара используется для горячего водоснабжения.

Блок управления предназначен для контроля температуры в солнечном коллекторе и резервуаре-теплообменнике, а также для выбора, в зависимости от величины этих температур, оптимального режима работы системы в течение суток.

При этом контроллер регулирует поток теплоносителя через теплообменник, определяет направление подачи тепла (на ГВС или на отопление). В ночное время автоматика системы обеспечивает минимально необходимое привлечение дополнительной энергии для поддержания заданной температуры внутри помещения.

Система обладает малой инерционностью, быстрым выходом на рабочий режим и позволяет обеспечить:

• Круглогодичное горячее водоснабжение;
• Сезонное отопление с экономией традиционных источников тепловой энергии до 80% (в зависимости от географической широты и климатических условий).

вакуумный коллектор

Конструкция коллекторов с вакуумными трубами состоит из параллельных рядов прозрачных трубчатых профилей. Используются трубы типа ”стекло-стекло”. Внутренняя труба покрыта специальным селективным слоем, который хорошо абсорбирует солнечную энергию и препятствует потерям тепла. Такие трубы функционируют и в пасмурную погоду, и при отрицательной температуре, они преобразуют прямые и рассеянные солнечные лучи в тепло. Инфракрасное излучение, которое проходит сквозь облака, также поглощается и преобразуется в тепло. Трубки обычно выполнены из боросиликатного стекла.

Конструкция вакуумных труб похожа на конструкцию термоса: одна трубка вставлена в другую с большим диаметром. Между ними вакуум, который представляет совершенную термоизоляцию. Для всесезонных систем в коллекторах применяются вакуумные трубы с встроенными термотрубками (тепловыми трубками).

Термотрубка – это закрытая медная труба с небольшим содержанием легкокипящей жидкости. Под воздействием тепла жидкость испаряется и забирает тепло вакуумной трубки. Пары поднимаются в верхнюю часть – наконечник, где конденсируются и передают тепло теплоносителю основного контура водопотребления или незамерзающей жидкости отопительного контура.

Конденсат стекает вниз, и все повторяется снова.

Приемник солнечного коллектора медный с полиуретановой изоляцией, закрыт нержавеющим листом. Передача тепла происходит через медную „гильзу“ приемника. Благодаря этому отопительный контур отделен от трубок, при повреждении одной трубки коллектор продолжает работать. Процедура замены трубок очень проста, при этом нет необходимости сливать незамерзающую смесь из контура теплообменника.

Резервуар-теплообменник

Конструктивно выполнен в виде бойлера-накопителя. Предназначен для накопления и сохранения тепла, и обычно включает в себя одну или две внутренние теплообменные спирали. Остальное оборудование системы обычно включает насос, манометр, клапан давления, вентили, кран регулировки налива воды, соединители, манометр, вентиль безопасности на 6 атм., набор для безопасного подсоединения к отопительной системе. Как опция бак может оснащаться электронагревателем мощностью от 1 до 3 кВт.

При одновременной потребности в горячей воде и отоплении, солнечная энергия распределяется между нагревом главного котла и горячим водоснабжением. При достижении заданной температуры, автоматика переключает подачу тепла на отопительный контур. Такая последовательность работы системы может быть изменена на прямо противоположную, в зависимости от климатической зоны или времени года. Система сконструирована таким образом, что к ней легко могут подсоединяться другие нагревательные системы.

Системный контроллер для солнечных водонагревательных систем

Контроллер предназначен для контроля температуры в солнечном коллекторе, в резервуаре-теплообменнике и выбора, в зависимости от величины этих температур, оптимального режима работы системы в течение суток.

Контроллер выполняет следующие основные функции:

• Индикацию температуры коллектора;
• Индикацию температуры в резервуаре;
• Индикацию температуры обратного потока теплоносителя;
• Установка температуры включения принудительной циркуляции теплоносителя;
• Установка времени включения и выключения системы отопления;
• Установка температуры и времени дополнительного подогрева;
• Установка температуры «антизамерзания»;
• Индикацию повреждения датчиков.

Типы гелиосистем

Различают два типа гелиосистем: сезонные и круглогодичные (всесезонные)

К сезонным системам относятся вакуумные коллекторы с прямой теплопередачей солнечной энергии воде. В таких системах вакуумные трубки расположены под определенным углом и соединены с накопительным баком. Из него вода протекает прямо в трубки, нагревается и возвращается обратно.

К преимуществам этой системы относится непосредственная передача тепла воде без участия других элементов. Минусом можно считать несколько больший объем воды контура теплообменника (60-200 литров). Основным преимуществом остается низкая стоимость и высокий КПД, до 98 %.

К всесезонным системам относятся вакуумные коллекторы с термотрубками. Принцип действия таких коллекторов прост и припоминает работу установки центрального отопления. Это закрытая система, в которой, через верхнюю часть коллектора и змеевик протекает, незамерзающая жидкость. Эта жидкость забирает тепло из медных наконечников, а затем горячая жидкость перекачивается через змеевик бака-аккумулятора и нагревает воду в баке.

Кроме того, расширительный бак предохраняет систему от слишком высокого давления, возникающего при возрастании температуры и не использовании воды потребителями.

Область применения

• Обеспечение горячим водоснабжением жилых домов, коттеджей, дачных домиков, гостиниц, ресторанов, теплиц, бассейнов и т.д.;
• Отопление помещений в весенне-осенний период и экономия энергоносителей системы отопления в зимний период до 50%.
• Поддерживающее отопление помещений при применении с технологией «теплый пол»

Эта статья прочитана 14223 раз(а)!

Продолжить чтение

• Вакуумный коллектор с баком Suntask STH
• Система с вакуумными коллекторами YFCY
• Сплит-система с вакуумными коллекторами
• Типы систем солнечного теплоснабжения
• Вакуумные солнечные коллекторы

Источник: https://www.solarhome.ru/basics/solar/solar-heat/principle_vacuum.htm