Сонячний колектор для води
зміст
Сонячний колектор – це спеціальне пристосування, яке поглинає сонячну енергію і перетворює її в теплову енергію, а далі вона передається теплоносію. Найпростіший сонячний нагрівач складається з металевої чорної пластинки, яка поміщена в спеціальний пластмасовий (скляний) корпус, завдяки якому поглинається радіація сонця.
Різновиди сонячних нагрівачів ↑
Залежно від того до якої температури нагрівається пластина, сонячні нагрівачі підрозділяють на:
- низькотемпературні
- середньотемпературні
- високотемпературні
Низькотемпературні нагрівачі характеризуються невеликим показником електричної потужності. Завдяки ним вода при нагріванні сягає не більше 500 С. Використовуються для нагріву води в приватних будинках.
Середньотемпературні колектори нагрівають воду до 800 С. Їх застосовують для обігріву будівель.
Високотемпературні колектори застосовуються на великих підприємствах, заводах.
Колектори інтегрованого типу бувають:
- Накопичувальними (термосифонного)
- рідинними
- повітряними
- плоскими
Термосифонний вид. Підігріває воду і протягом тривалого часу підтримує її температуру. В даному колекторі немає насоса, характеризується економічністю в порівнянні з іншими видами. Накопичувальний колектор може складатися як з одного бака, так з кількох баків з водою. Їх розміщують в спеціальному термоізоляційному коробі. Бак закривається спеціальною скляною заслінкою, через яку нагрівається вода. Даний водонагрівач легко обслуговується, характеризується простотою при експлуатації. Сонячні колектори термосифонного виду використовуються для літнього душа.
Рідинний вид. Теплоносій в даному виді колектора – рідина. У рідинних нагревателях теплообмінна система може бути як замкнутої, так і розімкнутого, бувають засклені і незаскленому.
Повітряний вид. Набагато дешевше рідинних колекторів. Чи не підтікають, не замерзають в зимовий період.
Плоский вигляд. Візуально схожий на плоский ящик з металу, всередині нього розміщена пластина чорного кольору, яка поглинає енергію сонця. Ящик покритий термоізоляцією. Застосовуються для нагрівання води в басейні, обігріву приміщень.
Особливості сонячних колекторів для підігріву води ↑
До найпоширенішого виду сонячного колектора, який виготовляється самостійно, відносять накопичувальний пристрій. Особливість даного пристрою полягає в тому, що в спеціальний бак, розміщений на узвишші (на даху певної споруди) наповнюється вода, далі протягом дня вода нагрівається до певної температури (+40ºС) і може використовуватися для побутових потреб.
Розігріта вода до місця призначення направляється самотеченіем, завдяки природному перепаду висоти. Накопичувальний тип сонячного генератора в основному застосовується при облаштуванні літнього душа. Якщо дану систему доопрацювати, то її можна використовувати при роботі ГВС системи.
Робота сонячних колекторів для нагріву води полягає на принципі зміни її щільності при нагріванні, а як результат – рідина піднімається вгору і виштовхує для подальшого нагрівання більш холодної води. У зв’язку з таким термосифонним принципом роботи виключається необхідність застосовувати додаткове наносне забезпечення.
Складові елементи сонячних колекторів ↑
Колектор сонячний складається з елементів:
- Радіатора, завдяки якому знімається тепло з розсіяної сонячної енергії
- Накопичувального елемента, який зберігає, компенсує розігріту рідина
- Аванкамери, створюють постійний надлишковий тиск гідравлічної системи
З метою полегшення монтування сонячного колектора для нагріву води своїми руками, фахівці радять розмістити радіаторів спеціальний дерев’яний ящик, який має скляну зовнішню поверхню. В даному випадку, радіатор являє з’єднані між собою труби. Відводять і підводять шляху монтують з товстих труб, а паралельні з’єднання виготовляються з більш тонких труб.
Особливості монтування сонячного колектора ↑
Для того щоб сонячний нагрівач води відповідав експлуатаційним, споживчими характеристиками, фахівці рекомендують дотримуватися рекомендацій:
Для правильного, швидкого відведення повітря, нижня частина теплообмінника повинна бути оснащена спеціальними дренажними вентилями
Теплоізоляція трубопроводу, по якій тече розігріта рідина, повинна бути високоякісною і надійної (рекомендовано перемотати труби поролоном, поліетиленом, тканиною, пофарбувати білою фарбою)
Якщо необхідно підвищити продуктивність колекторів, то їх інтегрують в одну гідравлічну систему
В гідросистему повинен входити вентиль, завдяки якому виключається циркуляція теплоносія (якщо температура різко знижується, вентиль перекривається)
Для того, щоб вода нагрілася до необхідних температурних показників, застосовують змішувачі, за допомогою яких підводиться розігріта вода до споживчого пристрою.
Етапи будівництва сонячних колекторів ↑
Спорудження сонячного колектора для підігріву води включає етапи:
1 етап. Провести орієнтовні розрахунки з монтування.
2 етап. Монтування скрині для радіатора. В даному випадку застосовують дошки з дерева, які мають 120 мм завширшки, 30 мм товщину. Для низу використовують фанеру (текстоліт), яка характеризується додаткової жорсткістю ребер. Дно скрині ретельно теплоізолюється пінопластом (мінеральною ватою) і накривається оцінковочним листом.
3 етап. Спорудження радіатора (теплообмінника). Готуються 15 тонких півдюймових трубочок по 1600 мм, 2 однодюймові трубочки по 700 мм. У товстих трубках просверливаются отвори, до яких перпендикулярно під’єднують тонкі трубки. Далі конструкція зварюється в одне ціле. Радіатор поміщається в скриню на оцинкований лист, закріплюється за допомогою хомутів зі сталі (металевими смужками). З метою підвищення термообразованія трубочки теплообмінника і дно скрині фарбуються чорною фарбою. Для зниження втрати тепла все зовнішні елементи фарбуються фарбою білого кольору. Далі до стінок скрині встановлюється покривні скло і проводиться ретельна герметизація.
4 етап. Монтування накопичувача. Для накопичувача підійде будь-яка герметична ємність, яка характеризується обсягом від 150 л до 400 л. Можна використовувати менші за обсягом ємності, але їх слід з’єднати між собою.
Накопичувач добре теплоізолюється і поміщається в попередньо приготований скриня з фанери. Відстань між стінками заповнюється пінопластом, ватою мінеральної, тирсою.
5 етап. Монтування аванкамери. Для аванкамери використовується будь-який герметичний резервуар, з обсягом не більше 40 л. Він оснащується водопадающім пристосуванням (шар-кран, який застосовується в зливному бачку).
6 етап. З’єднання всіх складових елементів сонячного колектора. Спочатку монтується Аванкамера і накопичувач. Слід врахувати, що обсяг рідини в накопичувачі, повинен бути нижче на 0,8 м обсягу води аванкамери. Колектор розміщують на даху будівлі. Для цього рекомендовано віддати перевагу південній стороні, при розміщенні враховується ухил від 35 до 45 градусів в горизонтальному напрямку. Теплообмінник і накопичувач повинні розміщуватися на відстані не менше 0,7 м. Тому, Аванкамера розташовується вище накопичувача, а накопичувач стоїть вище колектора. Далі з’єднуються всі гідравлічні елементи, і система підключається до мережі водопроводу.
7 етап. Введення системи в експлуатацію. Для заповнення системи водою використовують нижні дренажні отвори. Далі до системи ХВП під’єднують аванкамер і регулюють рівень рідини робочої. Перевіряється герметичність пристрою, після чого воно вводитися в експлуатацію.
Додаткову інформацію про те, як встановити сонячний колектор для підігріву води самостійно можна подивитися на відео
Таким чином, сонячний колектор для води являє собою спеціальний пристрій, який поглинає сонячну енергію і спрямовує її до теплоносія. Щоб змонтувати сонячний нагрівач для води самостійно необхідно дотримуватися етапів роботи.