В современных условиях необходимо все больше внимания уделять альтернативным источникам получения энергии. Конечно же, пока что это все это для многих людей может показаться чем-то невероятным, однако во многих странах люди активно используют альтернативные источники получения энергии, и при этом экономят огромные деньги. Стоит иметь в виду, что на рынке существует достаточное количество установок, с помощью которых можно стать энергетически независимым, однако далеко не все эти варианты показывают себя с лучшей стороны.

В данном случае мы рассмотрим солнечный коллектор, который позволяет обеспечить отоплением и теплой водой большой частный дом. Конечно же, это не пустые слова. Во многих европейских странах солнечные коллекторы успешно используют на протяжении нескольких лет. Самое главное, что необходимо при использовании этого коллектора – это солнечная погода, которая и обеспечивает жилище необходимым объемом энергии.

Но при этом не стоит думать, что в пасмурную погоду коллектор тут же перестает функционировать. Современные модели аккумулируют некоторое количество энергии, а отдельные установки и вовсе способны собирать энергию через облачный слой.

В этой статье мы постараемся полностью проанализировать возможности и основные характеристики современных солнечных коллекторов. Также разберемся с процессом монтажа этих установок. При помощи нашей инструкции каждый хозяин сможет произвести установку коллектора своими руками.

Особенности солнечного коллектора

Важнее всего отметить, что солнечный коллектор не производит электричество, как многие другие установки, функционирующие на основе солнечных батарей. В данном случае мы имеем аппаратуру, которая нагревает теплоноситель. Соответственно, солнечный коллектор пригоден исключительно для отопления жилища, а также для превращения холодной воды в горячую.

Солнечный коллектор одинаково эффективен и в летний период, и в зимний. К примеру, летом установка обеспечивает полноценный нагрев воды, а зимой коллектор можно полностью перевести на отопление жилища. Очевидно, что многое зависит и от возможностей коллектора. В продаже можно найти различные модели, которые предусмотрены для крупных и небольших помещений.

Что касается ценового вопроса, то с каждым годом солнечные коллекторы становятся доступнее. Соответственно, это отличное решение, которое полностью заменяет традиционные средства отопления. Также можно легко отказаться от газоснабжения, и при этом сэкономить деньги.

Стоит отметить, что в продаже можно найти несколько типов солнечных коллекторов:

• Плоский коллектор. Это, скорее всего, самый распространенный тип солнечных коллекторов. Такие установки имеют специальные элементы, успешно поглощающие солнечное излучение. Кроме того, данная аппаратура имеет защитное стекло. Плоский коллектор также оборудован медными трубками, по которым распространяется теплоноситель. Данная конструкция должна быть полностью герметичной, поэтому все отверстия и зазоры заполняются силиконом. Плоский коллектор способен нагреть воду до 200 градусов по Цельсию. Это отличный результат, который достигается за короткие сроки. Конечно же, эффективность установки повышается вместе с увеличением количества падающей энергии (солнечного излучения). При этом можно повышать эффективность установки использованием оптических покрытий.
• Вакуумный коллектор. Как можно понять из названия, эффективность данного коллектора обеспечивается за счет созданного вакуума. Установка состоит из труб, внутри которых еще более узкие трубы. Соответственно, между ними создается вакуум, благодаря которому сохраняется большое количество улавливаемой энергии. Также в качестве проводника тепла в вакуумных коллекторах присутствуют тепловые трубки. Таким образом, жидкость, присутствующая в нижней части трубки, поддается нагреву и превращается в пар. Далее пар поднимается вверх и передает тепло коллектору. Стоит сказать, что такие установки особенно эффективно показывают себя в домашних условиях. Суть в том, что вакуумные коллекторы способны поддавать воду кипению даже в том случае, если за окном слишком низкая температура.
• Бытовой коллектор. В данном случае теплоноситель нагревается, а позже тепловая энергия передается в бак, который исполняет функцию аккумулятора, накапливающий горячую воду. Зачастую используются коллекторы, которые основываются на простом принципе работы. Его суть заключается в циркуляции воды по причине разности температур в коллекторе и баке. Можно также найти другие варианты бытовых коллекторов, которые также имеют дополнительный электрический нагревательный элемент, с помощью которого можно существенно повысить эффективность установки.
• Коллекторы-концентраторы. Данные установки имеют специальные отражатели, которые существенно повышают эффективность системы. Также нередко используются устройства слежения за солнцем, расположение которых зависит от положения источника энергии. Конечно же, такие установки существенно дороже аналогов, но для крупных помещений это неплохой вариант.
• Воздушные коллекторы. Это плоские установки, которые зачастую используются для отопления небольших жилых помещений. Стоит отметить, что данная установка проводит тепло хуже, чем жидкий теплоноситель, и это нужно обязательно иметь в виду. Воздушные коллекторы иногда используют для просушивания сельскохозяйственной продукции. В некоторых случаях это действительно эффективный вариант. Многих хозяев подобные установки привлекают особой простотой конструкции. Соответственно, в данном случае нет необходимости в сложной настройке. Однако данное преимущество перекрывается невысокой эффективностью.

Применение коллекторов

Как уже говорилось, чаще всего солнечные коллекторы используются в частных домах, а также на объектах сельскохозяйственных производств. Однако нередко при помощи этих установок проводится опреснение соленой морской воды. Соответственно, с развитием данной отрасли существенно удешевляется процесс опреснения воды, а также отопления жилища и нагрев воды.

Имеет смысл использовать большое количество солнечных коллекторов на фермах, где имеется достаточно пространства для их размещения. Соответственно, таким образом, мы получаем энергию практически из ничего. Некоторые сельскохозяйственные объединения таким путем переходят на самообеспечение теплой водой и отоплением.

Достоинства и недостатки плоских и вакуумных коллекторов

Имеет смысл рассмотреть главные положительные и негативные стороны самых популярных солнечных коллекторов.

Среди достоинства плоских коллекторов:

• Высокий КПД, который позволяет обеспечивать теплом и теплой водой большие жилые помещения. При этом не стоит забывать, что многое зависит непосредственно от конкретной модели коллектора.
• Коллектор можно устанавливать под различными углами, что существенно упрощает настройку эффективного режима работы.
• Это самый недорогой вариант из существующих на рынке солнечных коллекторов. При этом плоские установки имеют высокую надежность и долговечность.

Что касается негативных сторон, то у плоского коллектора один существенный недостаток, который заключается в потери теплоресурсов. Это связано со специфической конструкцией коллектора. При таком раскладе не самая высокая эффективность установки будет давать о себе знать в зимний период.

Положительные стороны вакуумных коллекторов:

• Высокие температуры нагрева. Большинство вакуумных коллекторов без проблем прогревают тепловые трубки до 300 градусов. Это очень неплохой результат, особенно для использования установки в пределах частного дома.
• Практичная конструкция. Благодаря действительно удачной конструкции вакуумный коллектор эффективно нагревает теплопроводную жидкость. Более того, данная жидкость не замерзает в прохладные времена года, и это однозначно плюс.
• Простота установки позволяет произвести монтаж вакуумного коллектора даже новичку, который ранее ничем подобным не занимался.

К негативной стороне вакуумной установки можно отнести высокую стоимость. Таким образом, приобрести данный коллектор смогут далеко не все, поэтому, несмотря на множество положительных сторон, многие люди будут отдавать предпочтение более дешевым вариантам.

Особенности монтажа солнечных коллекторов

Нужно иметь в виду, что работоспособность и эффективность солнечного коллектора – очень тонкое дело. Вся суть заключается в том, что установку коллектора нужно проводить в зависимости от положения жилища, а также от расположения солнца.

Очевидно, что чаще всего солнечные коллекторы устанавливаются на крупных частных домах. Соответственно, в таких условиях может быть достаточно много вариантов для установки системы. Лучше всего предварительно проконсультироваться со специалистами, которые дадут свою оценку ситуации. Зачастую существует два варианта расположения солнечного коллектора на крыше:

• Установка на скатной крыше. В данном случае установка коллекторов происходит параллельно поверхности крыши. При этом нужно установить систему таким образом, чтобы она была направлена на южную сторону. Это наиболее эффективный сценарий. Однако можно допускать и небольшие отклонения: до 20° на восток, а также до 30° на запад. Примерно такого же результата нужно добиться и при установке на другие типы крыш.
• Установка на плоской крыше. Полностью горизонтально можно устанавливать вакуумные трубчатые коллекторы, при этом трубы присоединяются с небольшим уклоном. Что касается коллекторов с тепловой трубой, то устанавливать такие системы горизонтально нельзя. Необходимо обеспечить хотя бы небольшой наклон. Конечно же, при помощи специальных стоек можно обеспечить оптимальный наклон коллектора и на горизонтальной крыше.

В некоторых случаях коллекторы устанавливаются на стены жилища, однако нужно иметь в виду, что при таком раскладе доступ к солнечному излучению может быть существенно ограничен. Поэтому такие решения все же необходимо предварительно обсуждать со специалистами.

Если солнечный коллектор имеет слишком большую площадь, то установку следует проводить прямо на участке. Здесь также нужно следить за тем, чтобы солнечное излучение беспрепятственно попадало на систему.

Особое внимание следует уделять затенению коллекторов. Конечно же, подобных вещей допускать нельзя, иначе эффективность установки будет стремительно падать. Источниками тени могут быть деревья, соседние здания либо сам дом, на котором установлен коллектор. Необходимо предварительно оценить все угрозы, связанные с затенением, и уже после этого производить монтаж коллектора.

Остальные детали монтажа:

• Остекление коллектора необходимо затенять, причем это нужно проводить до того момента, пока установка не будет заполнена теплоносителем. Конечно же, без теплоносителя система будет подвергаться сухому перегреву, что, в свою очередь, может привести в негодность весь коллектор.
• Движение теплоносителя в системе должно происходить снизу вверх.
• В один ряд следует устанавливать не более 3-х коллекторов, однако это только в том случае, если не произведен монтаж компенсаторов.

Тонкости эксплуатации:

• Стоит иметь в виду, что крепления коллекторов должны быть надежными, и при этом стойкими к действию коррозии. В противном случае придется регулярно менять крепления, а также производить непростой монтаж системы.
• Чтобы в процессе эксплуатации повысить эффективность установки, следует поддать теплоизоляции все трубопроводы, а также фитинги. Это особенно важно, если коллектор используется в прохладное время года.
• Большинство коллекторов не требуют регулярного обслуживания. Соответственно, это существенно упрощает использование установок в пределах частых домов. Однако периодически все же имеет смысл проводить визуальный осмотр, который позволит определить возникающие проблемы.