Плоские солнечные коллекторы

Конструкция плоского солнечного коллектора проще, к тому же, он дешевле.
Солнечную энергию абсорбирует специальный черный материал – абсорбер. Например, абсорбер плоского коллектора ТМ«Зеленая Энергия»» поглощает до 89 процентов попадающей на его поверхность солнечной энергии.

Расчет мощности коллектора

Можно ли надеяться на то, что после установки подобной системы вся необходимая для отопления жилья и нагрева горячей воды энергия будет получена исключительно от солнца? Вряд ли…
Производители систем по использованию энергии солнца установили, что эти системы окупаются в том случае, если они правильно согласованы с потребностями конкретного потребителя. Здесь действуют иные правила, нежели при проектировании обычной системы отопления. Поскольку системы для использования энергии солнца сочетаются с обычными, они рассчитываются с учетом средней потребности в горячей воде летом. При планировании системы солнечных коллекторов, предназначенной для производства горячей воды для небольших потребителей (жилого дома на одну или две семьи), предполагается, что получаемая от солнца энергия создаст 50-65 проц. необходимой энергии в год.

Если требуется, чтобы солнце производило около 60 проц. всей энергии, необходимой для нагрева воды, в расчет берется необходимая полезная площадь солнечного коллектора на одного человека – около 1,5 м2. Таким образом, для семьи из 4 человек понадобится 5-6 м2, или как минимум, два коллектора.
Для того, чтобы солнечная энергия использовалась и для отопления, при расчете нужно исходить из того, что она должна составлять 15-25 проц. от общего количества энергии, необходимой для отопления и нагрева воды. В таком случае площадь коллекторов определяется из расчета 0,8 м2 – 1,1 м2 на десять метров жилой площади. Можно подсчитать и иначе – увеличить площадь коллекторов, предназначенных для подготовки горячей воды, в 2 или 3 раза. В обоих случаях получаем сходный результат – понадобится 4-5 коллекторов, в зависимости от их размера.

Соблазнительная возможность – летом использовать энергию солнца для подогрева воды в бассейне. Если бассейн находится на улице, а солнечные коллекторы будут применяться только для этой цели, площадь коллекторов должна составлять 0,6-1 площади бассейна в зависимости от того, накрываемый это бассейн или нет.

Солнечный коллектор – важная, но не единственная часть систем, использующих энергию солнца. Солнце нагревает жидкость, циркулирующую по трубкам коллектора, циркуляционный насос по трубам гонит жидкость в резервуар для горячей воды.

Резервуары для горячей воды в системах, использующих энергию солнца, большего размера, чем обычные. Они забирают у солнца столько тепла, сколько его могут абсорбировать солнечные коллекторы, и обеспечивают, чтобы вода, используемая в бытовых целях или для отопления, была нужной температуры. Солнечное тепло нагревает воду в нижней части резервуара. Используется вода нужной температуры из верхней части, при необходимости она подогревается при помощи воды из обычной нагревательной системы или дополнительно оборудованного электрического нагревательного элемента.

Вся система управляется контроллером. Самый простой включает циркуляционный насос, когда температура нагретой солнцем жидкости по крайней мере на 6 градусов теплее, чем воды в нижней части резервуара, и выключает насос, если разница температур составляет менее 3 градусов. Более сложные контроллеры реагируют на большее число параметров, регулируют работу системы, обеспечивая ее максимальную производительность, и выдают информацию потребителю.

Основные особенности солнечных систем нагрева воды «Зеленая Энергия»:

Плоские коллекторы бывают трех основных видов: Standard, Kompakt, Premium. Они различаются по цене, цвету и возможностям монтажа. У всех корпуса и задние стенки, выполненные из алюминия и абсорбера с высокой селективностью (впитывает до 89 проц.), отдают тепло незамерзающей жидкости, циркулирующей по извилистым трубкам – смеси пропиленгликоля и воды. По специальной технологии медная трубка на 360° окружена прилегающими теплоотводящими пластинами. Передача тепла проходит исключительно эффективно. Закаленное стекло увеличенной прозрачности толщиной 4 мм хорошо пропускает солнечные лучи и обладает градозащитными свойствами. Рама коллектора оснащена резьбовым каналом, что облегчает монтаж и транспортировку коллекторов.

Резервуары для горячей воды изготавливаются из стали, эмалированной вакуумным методом, в них встроен магниевый или нерастворимый титановый анод – в качестве дополнительной защиты от коррозии. В зависимости от характера использования они бывают оснащены одним или двумя вмонтированными змеевиками, либо и змеевиком, и вмонтированной емкостью для теплой воды. Резервуары большого диаметра делаются со съемной изоляцией – чтобы их можно было внести через узкую дверь.

Нагретая солнцем вода подается в резервуар для горячей воды.
В насосной устанавливается не только циркуляционный насос, измеритель потока, но и устройство для удаления воздуха, позволяющее выпускать воздух из системы там же, где находится резервуар с горячей водой (напр., в подвале), поэтому не требуется клапан для выпуска воздуха на крыше, возле коллектора.

Установка коллекторов:
При монтаже коллекторов учитывается несколько факторов: наилучшие направление и угол освещения, нагрузка, создаваемая ветром. Наиболее эффективен угол 30-60 градусов. Зимой более эффективен больший угол наклона, летом – меньший. Обычно коллектор устанавливается под углом 45 градусов или, если крыша скатная, параллельно уклону крыши (так меньше сопротивление ветру). При вертикальной установке на стене эффективность снижается приблизительно на 20 процентов. Наилучшее направление – южное, несколько хуже – восточное или западное.
Коллекторы сделаны таким образом, что они могут быть установлены на крыше любого типа. На плоской крыше коллектор укладывается на треугольную алюминиевую раму, поддерживаемую блочками из бетона (сколько их понадобится, подсчитает инженер – продавец системы). Для других кровель чаще всего используются предназначенные именно для них крепежные элементы, соединяемые с обрешеткой или стропилами.
Коллекторы можно прикреплять как поверх кровельного покрытия, так и встраивая в него.
Коллекторы разных производителей могут монтироваться по-разному. Например, «Зеленая Энергия» можно устанавливать на плоской и покатой крыше, на поверхностях всех типов (и вертикальной, и фасадной). Коллекторы можно заглубить в кровельное покрытие, укладывать как цельное покрытие, они могут заменить козырек. Крепежные детали из алюминия или нержавеющей стали подбираются отдельно в с учетом типа кровельного покрытия и способа монтажа.
Коллекторы соединяются с водным резервуаром двойными медными трубками длиной 15-25 м или гофрированными трубками из нержавеющей стали с проводом для присоединения датчика воды в коллекторах. Провода защищены устойчивым к воздействию атмосферных явлений теплоизоляционным покрытием.
Цена крепежных деталей, зависящая от типа кровли, двойной трубки нужной длины и работ по монтажу системы в эту сумму не включены.