Солнечные коллекторы для отопления дома: принцип работы, плюсы и минусы плоских или вакуумных конструкций для отопления

Это оборудование представляет собой гелиосистему, выступающую в качестве альтернативного источника энергии. Наибольшую популярность оно получило для отопления домов в частном секторе. Оборудование преобразует энергию солнца в тепловую энергию и может быть использовано в системах, обеспечивающих дом горячей водой.

Применение таких высокотехнологичных устройств позволяет существенно сократить потребление таких основных энергоносителей, как электрическая энергия и газ. Это, в свою очередь, сокращает расходы на эксплуатацию жилого помещения.

Примечательно, что наибольшей эффективностью данные системы обладают в южных регионах, для которых характерна высокая солнечная активность.

Назначение солнечного коллектора

Современные солнечные коллекторы, не смотря на свою недешёвую стоимость, популярны во всём мире и, в особенности, в европейских странах. Они позволяют частично снизить затраты на оплату газа и угля, стоимость которых во многих странах непомерно высока.

Гелиосистемы являются универсальными и применяются в качестве нагревательных элементов для воды, а также с целью отопления дома.

• Примечательно, что солнечные коллекторы проявляют большую эффективность в качестве систем для нагрева воды (до 90%).
• Это говорит о том, что гелиосистемы способны полностью снабдить жилое помещение горячей водой.
• В свою очередь, в качестве отопительных систем солнечные коллекторы эффективны лишь на 30%, вследствие чего применяются лишь как дополнительные источники тепла.

Принцип работы

В настоящее время существуют разные виды солнечных коллекторов, отличающихся своей конструкцией, производителем и видом теплоносителя. Однако объединяет их похожий принцип действия.

Работа современной гелиосистемы основана на свойстве определённых материалов аккумулировать в себе энергию, выделяемую солнцем. Скорость движения молекул внутри материала увеличивается, вследствие чего он нагревается и передаёт свою энергию теплоносителю.

В качестве поглощающих тепло материалов обычно используют изделия из стекла и меди, которые обладают большой теплоёмкостью. Для увеличения количества поглощаемой ими энергии материалы дополнительно окрашивают в цвета тёмных оттенков.

На фото солнечных коллекторов видно, что устройство гелиосистемы представляет собой систему трубок, которые соединяются друг с другом последовательным образом.

Солнечный коллектор снабжён двумя магистралями: входного и выходного типа. По трубам циркулирует теплоноситель. В зависимости от вида коллектора в качестве него используется газ или вода.

• Устройство солнечных коллекторов подразумевает наличие специального бака, предназначенного для хранения нагретой от солнечных батарей воды.
• Он предусмотрительно обшит теплоизоляционными материалами, чтобы вода не остывала.
• Также ёмкость бака снабжена электрическим нагревателем, который автоматически включается при недостаточном поступлении тепла от внешнего аккумулятора.

Детали корпуса солнечного коллектора делают стеклянными и избегают применения пластика, так как он обладает плохой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и может навредить герметичности системы.

Разновидности солнечных коллекторов

В настоящее время распространение в использовании получили такие виды солнечных коллекторов, как воздушные, водяные и плоские устройства. Постепенно входит в эксплуатацию вакуумный отопительный коллектор.

Принцип работы воздушных солнечных коллекторов основан на нагреве потоков воздуха, которые поступают в теплообменное устройство. Эксплуатация такого оборудования обладает меньшей эффективностью по сравнению с водяными коллекторами, так как газ отличается меньшей теплопроводностью.

Однако преимуществом конструкции является простота в управлении и в эксплуатации.

• Водяные солнечные коллекторы в своей конструкции содержат располагаемые под углом трубки, внутри которых находится жидкость.
• Преимуществом устройства является простота монтажа, а также возможность работы без бака.
• Однако в холодное время года, когда температура на улице опускается ниже отметки в -10ºС, водяные коллекторы нуждаются в замене воды на незамерзающую жидкость.

Плоские солнечные коллекторы являются самыми популярными видами гелиосистем благодаря простоте установки и относительно невысокой стоимости.

Они представляют собой металлические панели, которые для увеличения эффективности системы дополнительно покрывают гелиостеклом. Под стеклом монтируют медные или алюминиевые плоские трубки, также повышающие КПД устройства.

Самыми высокотехнологичными и максимально эффективными являются вакуумные солнечные коллекторы. Вакуум в системе выполняет функцию теплоизолятора, вследствие чего потери энергии оказываются минимальными. Гелиосистема обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, но является дорогостоящим видом солнечных коллекторов.

Преимущества использования

Правильно подобранный в соответствии с индивидуальными особенностями дома и с учётом климатической зоны его расположения, солнечный коллектор для отопления дома прослужит долго и позволит сократить расходы на оплату таких теплоносителей, как газ и электричество.

Современные гелиосистемы отличаются своей надёжностью и бесперебойной работой. Они позволяют существенно снизить нагрузки, которые испытывает отопительная система в частном доме.

• Системы отопления, работающие от солнечной энергии, являются доступными и экологически безопасными устройствами.
• В процессе их работы не происходит выделение никаких токсических веществ, благодаря чему это самые безвредные для экологии отопительные приборы.
• Они совершенно бесшумны в работе, обладают простой и понятной конструкцией.
• Солнечный коллектор для нагрева воды особенно незаменим в летнее время года, когда необходимо нагреть воду в душе или в бассейне.

В свою очередь, в период межсезонья такие обогревательные приборы полностью заменяют электрические обогреватели, которыми пользуется большинство людей до начала отопительного сезона.

При отсутствии холодов энергии, вырабатываемой солнечными коллекторами, оказывается вполне достаточно для поддержания температуры в доме на уровне нормы.

Примечательно, что для установки дома таких высокотехнологичных приборов не нужно получать никаких разрешений. Единственной рекомендацией от производителей солнечных коллекторов является отказ от варианта монтажа системы своими руками.

В процессе установки потребуются определённые знания и опыт в области электрики, а также работы сантехнического оборудования. Поэтому такую ответственную задачу лучше доверить квалифицированным специалистам.

Выгода от использования

Не смотря на то, что применение солнечных коллекторов не избавит вас от необходимости использовать газовое оборудование в зимнее время года, с их помощью можно существенно сократить потребление основных энергоносителей.

Это прекрасный источник для дополнительного обогрева дома, и, если на улице выдался солнечный день, установка сработает с большей эффективностью и полностью обеспечит дом не только горячей водой, но и теплом.

Для тех, кто любит и может мастерить, а также обладает достаточными для этого знаниями, существует видео о том, как сделать солнечный коллектор своими руками.

Солнечные коллекторы имеют сравнительно небольшой срок окупаемости, который в среднем составляет от 5-ти до 8-ми лет в зависимости от вида и конструкции установки.

Фото солнечных коллекторов для отопления дома