Вакуумные солнечные коллекторы и цены на их модели

Солнечные коллекторы представляют собой устройства для сбора солнечной тепловой энергии.

Они делятся на следующие типы:

• вакуумные;
• плоские;
• воздушные;
• коллекторы-концетраторы;

Солнечные вакуумные коллекторы применяются для обеспечения небольших жилых и производственных зданий горячим водоснабжением и отоплением. Устанавливаются такие конструкции на крышах для повышения эффективности работы.

Преимущественно эти установки предпочитают для частных домов, небольших загородных гостиниц и даже дачных домиков. Это самый экономичный способ обеспечения теплом и горячей водой. Также использование коллекторов актуально для туристических баз, которым удается значительно сэкономить за счет коллекторов.

Главной особенностью и одним из существенных преимуществ данного нагревательного прибора является использование только холодной воды. Она значительно дешевле горячей и также позволяет экономить на использовании электроэнергии. На вакуумных, в отличие от плоских, не скапливается зимой снег, и они продолжают максимально эффективно поглощать солнечную энергию, принося пользу.

Первым фактором, который влияет на выбор, является размер отапливаемой площади, или требуемый объем горячей воды. Для обогрева 3-х комнат вполне достаточно коллектора из 10 трубок (диаметр 85 см.), стоимость которого составляет примерно 12 000 руб.

Если вы хотите приобрести установку для коттеджа, то лучше обратить внимание на коллекторы из 20-25 трубок. Стоимость такого составит примерно 20 000 руб.

Обзор моделей

«Дачник»

Эта модель стоит около 18500 руб. Этот коллектор способен нагревать воду до 95 градусов и прекрасно подходит для дачных домиков. Имеет гарантию от производителя 12 месяцев. Этого времени достаточно, чтобы убедиться в его надежности.

Данная модель обладает следующими техническими характеристиками:

1. Бак объёмом 100 литров изготовлен из высококачественной нержавеющей стали.
2. Вакуумная трубка имеет длину 150 см.
3. Диаметр трубки (внешний) 4,8 см.
4. Максимально возможное давление в трубке 0,6 Мп.
5. Конструкция устойчива к граду до 0,5 см.
6. Трубки изготавливаются из боросиликатного стекла, обладающего поглощающим эффектом.
7. Общий вес коллектора составляет 45 кг.

Комплектация:

• набор пыльников (уплотнительных) – 1 шт.;
• трубки вакуумные – 16 штук;
• станина и комплект болтов – 1 шт.;
• расширительный бак – 1 шт.;
• бак-термос на 100 л. – 1 шт.;

CP-II-20-175 от «АНДИ Групп»

В комплект входят:

• бак водяной объемом 175 л., внутренний контур выполнен из нержавеющей стали, а наружный из гальванизированной окрашенной стали;
• трубки вакуумные – 20 шт.;
• TNC-2 (контроллер).;

Теплоизоляция бака выполнена из полиуретана (50 мм.). Диаметр внутренний 36 см., внешний 46 см., рама из стали толщиной 1,5 мм., имеющая гальваническое покрытие. Чистый вес установки 86 кг.

Достоинства и недостатки

Главными достоинствами считаются:

1. Низкая парусность и высокая надежность. Практически все детали и элементы солнечных коллекторов, которые контактируют с теплоносителями, выполняются из меди высокого качества. Ударопрочное стекло трубок позволяет противостоять ударам крупного града. Солнечные нагреватели такого типа распространены в регионах с непостоянным и суровым климатом. При необходимости замены одной из трубок не придется полностью останавливать и сливать всю систему. При сильном ветре и ураганах, они способны выдерживать колоссальные нагрузки, а за счет низкой парусности, их не сорвет порывом ветра.
2. Простота транспортировки и монтажа. При перевозке коллектора не придется переживать за его сохранность, т.к. трубки имеют малый вес и собираются в единую конструкцию только на месте установки. Такой вид транспортировки позволяет максимально быстро доставить коллектор без повреждений. Трубки оборачиваются материалом, сохраняющим их в целости и сохранности на протяжении всей перевозки.
3. Высокая эффективность. Начиная с раннего утра при первых солнечных лучах, коллектор начинает собирать энергию, что позволяет пользоваться теплом и горячей водой в любое время суток (за ночь остывать практически не успевает).
4. Коллектор препятствует образованию в устройстве микробов. Это обусловлено обеспечением высоких температур, при которых размножение бактерий становится невозможным.
5. Работоспособность в зимнее время. Несмотря на морозы до -35°С, коллектор прекрасно справляется со своими обязанностями. Благодаря цилиндрической форме трубок солнечная энергия преобразовывается в тепловую максимально быстро, поэтому данный вид коллектора является наиболее производительным в любое время года.
6. Низкие показатели теплопотери. Вакуум – это лучший теплоизолятор, который позволяет максимально долго сохранять тепло. Благодаря этому КПД будет высоким даже в пасмурную погоду. Информация о том, что в пасмурную погоду коллектор неэффективен – это миф. Солнечная энергия способна проникать сквозь тучи, а трубки коллектора обладают свойством их принимать.
7. Прекрасное соотношение низкой цены и высокого качества. За сет простоты устройства, коллекторы имеют довольно низкую себестоимость, что позволяет каждому его приобрести.

Минусов на настоящий момент не выявлено. Все, что говорят и пишут негативного о данном виде коллекторов, является неправдой.

Устройство и принцип работы

Солнечным коллектором называется тепловой преобразователь солнечной энергии, обеспечивающий сбор излучения (солнечного) независимо от температуры воздуха. Монтаж осуществляется под углом в 5-90°, что дает возможность установить его так, чтобы рабочая поверхность максимально была направлена на получение энергии.

Вся установка в основном состоит из:

1. Коллектор солнечный, через систему которого циркулирует жидкость. Она нагревается при помощи солнечной энергии и отдает уже тепловую энергию через теплообменник (он монтируется в бак-аккумулятор).
2. Контур теплообменный.
3. Бак с водой носит название аккумулятор тепла. В нем вода хранится до момента необходимости ее использования (при условии, что данная система применяется именно для горячего водоснабжения).

Энергию солнца притягивает к себе система вакуумных трубок. Эта конструкция напоминает устройством термос: в трубки (выполненные из ударопрочного стекла, выдерживающего воздействия окружающей среды) вставляются трубки меньшей длины и диаметра. Между них обеспечено вакуумное пространство, которое является лучшей теплоизоляцией.

Внутренние трубки покрываются специализированным селективным слоем, максимально поглощающим солнечную энергию. В середине данной конструкции располагается запаянная медная трубка, содержащая некоторый объем жидкости (легкокипящей). Эта жидкость служит самим нагревательным элементом коллектора.

Типы вакуумных солнечных коллекторов

Самые популярные и востребованные типы делятся по виду конструкции коллектора.

Они бывают:

1. Вакуумная колба с тепловой трубкой. Они сложны в эксплуатации и изготовлении, т.к. в данном виде конструкции теплоизоляция вакуумного типа обеспечивается по всей колбе. Данные устройства обеспечивают наибольший КПД. Абсорбером тут является пластина, которая покрыта селективным всепоглощающим покрытием. Тепловая трубка надежно крепится к пластине и подает энергию в конденсатор (верхняя часть трубки). В свою очередь конденсатор подключается к теплообменнику коллектора. Тут и происходит нагрев теплоносителя.
2. «Колоба в колбе» с трубкой тепловой. Эта конструкция немного проще предыдущей и отличается меньшей производительностью при пониженных температурах. Абсорбирующая поверхность расположена на внутренней трубке. На тепловую трубку, изготовленную из меди, тепло передается через металлические ребра. Тепловая трубка – это наиболее эффективное устройств, предназначенное для передачи тепла.
3. «Колба в колбе». Этот вид устройства вакуумного коллектора дает возможность достигать наивысшей степени теплоизоляции покрытия (поглощающего), не мешая при этом проникновению солнечных лучей. Как и в предыдущем типе, покрытие для поглощения энергии расположено на внутренней колбе. Теплоноситель, который контактирует с поглощающей поверхностью, может нагреваться без промежуточных преобразований.

Советы

В завершении, хотелось бы дать еще несколько советов:

1. Если вам не требуется использование солнечного вакуумного коллектора зимой, то следует купить дополнительный прибор (водонагревательный).
2. Подключать коллектор необходимо параллельно нагревательному прибору и установить кран на подачу холодной воды.
3. Аварийную и запорную арматуру лучше разместить в помещении с постоянной положительной температурой, т.к. это поможет в будущем сливать воду и с коллектора, и с труб.
4. Мембранный бак-компенсатор или сбросной предохранительный клапан поможет компенсировать линейное расширение воды при ее нагревании.
5. Установленный обратный клапан нужен на подаче холодной воды. Также возможно применение комбинированных обратных клапанов, которые могут сбрасывать избыточное давление.
6. В некоторых случаях необходимо наличие сливного крана, который должен быть установлен в помещении для подачи холодной воды после клапана обратного.
7. Бак накопительного типа может быть использован как бак, предназначенный для хранения ресурсов на время аварийного отключения или хлорирования воды. Дальнейший слив жидкости будет производиться через смеситель.
8. Не забывайте об изоляции всех наружных проводов к водонагревателю.

В среднем солнечный вакуумный коллектор служит не меньше 20 лет. Срок службы зависит от климата и правильного монтажа конструкции. Никакого ухода данная конструкция не требует, а экономия очевидна.

Колба водяного отопления это

Как выбрать солнечный коллектор для отопления дома: типы вакуумных трубок и качество воды

• » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»>

Подробности Опубликовано: 27.10.2015 15:43

Использование возобновляемой энергии солнца для отопления домов и горячего водоснабжения приобретает все большую популярность во всем мире. Эта технология является очень перспективной и для Украины, также как и других стран СНГ.

Побуждают к этому климатические условия, постоянное подорожание энергоресурсов и осознание необходимости охраны окружающей среды. Какие же технологии представлены сейчас на рынке солнечного водонагревательного оборудования и на что следует обращать внимание при выборе такой техники?

Солнечные водонагреватели производятся с плоскими коллекторами (ПК) и с вакуумными трубчатыми коллекторами (BTK).

Плоский коллектор

Плоский коллектор улавливает солнечную радиацию и превращает световую энергию в тепловую, которая применяется для нагрева воды. Плоский коллектор должен быть надежным, со сроком службы не менее 15 лет.

Какими характеристиками должен обладать коллектор:

• устойчивость к воздействию окружающей среды (морскую среду, дождь, пыль, град);

• устойчивость к большим перепадам температуры;

• плотность всех частей системы;

• стабильность и прочность;

• эффективное преобразование энергии;

Основные конструктивные элементы плоских коллекторов:

• Теплопоглощающая элемент (абсорбер)

• трубка (теплопроводная система).

Корпус

Корпус содержит все компоненты коллектора и защищает их от неблагоприятных погодных факторов. Для этого он должен быть прочным. Материал, применяемый для изготовления корпуса, также должнен быть устойчивым к коррозии.

Уплотнитель

Уплотнитель изготавливается из эластичного материала для предотвращения протекания и попадания дождевой воды внутрь коллектора. Уплотнительный материал должен выдерживать большие перепады температуры и воздействие ультрафиолетового (УФ) облучение для обеспечения срока службы не менее 15 лет.

Прозрачное покрытие

Прозрачное покрытие должен изготовляться из закаленного стекла с высоким коэффициентом теплопередачи (близким к 1). Оно защищает компоненты внутри коллектора от воздействия окружающей среды.

Теплоизолирующий слой

Теплоизолирующий слой уменьшает нежелательные потери тепла через заднюю и боковые части коллектора. Изолирующий слой должен выдерживать максимальную температуру абсорбера.

Абсорбер

Абсорбер поглощает солнечную энергию и преобразует ее в тепловую. Абсорбер изготавливается, как правило, из материала с высокой теплопроводностью, например, из меди, с селективным покрытием на нем для обеспечения максимального поглощения солнечной радиации.

Теплопроводная система

Жидкость, протекающая через коллектор, должна поглощать тепло с целью его дальнейшего использования. Теплопередача происходит, главным образом, благодаря процессам теплопроводности и конвекции. Трубки изготавливаются из материала с высокой проводимостью.

Вакуумный трубчатый коллектор

Солнечный водонагреватель с вакуумным коллектором состоит из двух основных элементов: внешнего блока – собственно солнечных вакуумных коллекторов и внутреннего блока — резервуара-теплообменника. Внешний блок состоит из медных трубок с черным покрытием и отражающего слоя (рефлектора).

Прямые солнечные лучи нагревают черные трубки, а отраженные от рефлектора солнечные лучи фокусируются на обратной стороне трубок. Солнечный вакуумный коллектор обеспечивает сбор солнечного излучения в любую погоду, ослабляя его зависимость от температуры наружного воздуха. Коэффициент поглощения энергии коллекторов достигает 98%.

Вакуумные трубки бывают разных типов в зависимости от использованного материала и назначения. Срок службы вакуумной трубки составляет от 5 до 15 лет.

Основные характеристики вакуумного трубчатого коллектора:

• устойчивость к воздействию окружающей среды (дождь, пыль и т.п., а в некоторых случаях повышенный уровень влажности, например, в морской среде);

• устойчивость к большим перепадам температуры;

• плотность всех частей системы;

• стабильность и прочность;

• эффективное преобразование энергии.

За счет использования тепловых трубок в конструкции вакуумных коллекторов достигается высокий КПД при работе в условиях низких температур и недостаточного освещения. В то же время использование дополнительного теплового контура приводит к неизбежным потерям, связанных с передачей тепла между средами, поэтому при температурах выше 15 °С эффективность вакуумных коллекторов практически уравнивается, а иногда получается и ниже, чем у плоских коллекторов. За счет качественных многослойных высокоселективных покрытий и вакуумирования современный солнечный коллектор способен улавливать солнечную энергию в широком спектре излучения (значительно более широком, чем видимый спектр).

Типы вакуумных солнечных коллекторов:

• Колба в колбе с тепловой трубкой.

Колба в колбе

В коллекторах первого типа нагрев теплоносителя происходит при контакте с селективным покрытием стеклянной колбы. Теплоносителем может быть как вода, так и антифриз (или его смесь с водой). Такие системы работают при отсутствии избыточного давления со стороны теплоносителя, так как не могут быть эффективно гидроизолированы. Чаще всего это системы с пассивной циркуляцией теплоносителя.

Колба в колбе с тепловой трубкой

В коллекторах с использованием колб второго типа применяются медные тепловые трубки. Передача тепла от абсорбера к трубке осуществляется с помощью ребер. Тепловая трубка передает тепло в конденсатор, присоединенный к коллектору, где происходит циркуляция теплоносителя.

Вакуумная колба

Главным отличием колб третьего типа является вакуумная теплоизоляция медной тепловой трубки. Если в колбах первого и второго типа вакуумный слой находится между стеклянными стенками колб, то в вакуумированных колбах и абсорбер, и тепловая трубка находятся в пониженном давлении воздуха. Кроме того, наличие только одного слоя стекла вместо двух повышает КПД установки.

Как выбрать тип солнечного коллектора

Эффективность работы солнечных систем на основе ОТК и ПК, предназначенных для нагрева воды, отличается в зависимости от региона, местоположения, времени года и многих других внешних факторов.

Температура окружающей среды

Температура окружающего воздуха (внешняя атмосферная) ночью и днем ​​играет важную роль при выборе надлежащего оборудования. В холодных климатических условиях, где температура окружающей среды достигает точки замерзания воды, эффективность вакуумных трубчатых коллекторов выше по сравнению с плоскими. В подобных условиях не рекомендуется прямой нагрев воды. Пользователям советуют выбирать систему с тепловой трубкой на основе технологии ОТК или систему на базе плоского коллектора с теплообменником, если температура окружающей среды может опуститься ниже 2 °С.

Желаемая температура горячей воды

Выбор той или иной технологии влияет также и на желаемую температуру горячей воды.

Качество воды

Качество воды играет важную роль при выборе технологии, а также механизма теплообменника. Далее описывается выбор технологии и материалов на основании их качества.

Временно жесткая вода. Основные конструктивные элементы плоских коллекторов

Когда нагревается временно жесткая вода, в ней выделяется осадок, который накапливается в разных частях системы коллектора и приводит к образованию накипи. Ее образование происходит быстрее в плоских солнечных коллекторах по сравнению с вакуумными трубчатыми. Впрочем, в системах на базе ПТК накипь также образуется. Поэтому при использовании воды подобного типа рекомендован косвенное нагрев с применением теплообменника.

В случае непрямого нагрева накипь образуется на поверхности теплообменника, позднее ее можно удалять через периодические промежутки времени. Следует отметить, что в настоящее время внедряются новые технологии, в которых внутренняя поверхность коллекторных трубок обрабатывается специальными химикатами, которые уменьшают образование накипи. Пользователи могут требовать предоставления конкретной информации об этих технологиях и получить специальную гарантию производителя перед тем, как выбирать способ прямого нагрева временно жесткой воды.

Постоянно жесткая вода

Постоянно жесткая вода не создает проблем в работе систем на базе ПК или ОТК. Однако если система остается наполненной водой в течение всего лета и постоянно перегревается, концентрация растворенных твердых частиц увеличивается, что со временем приводит к образованию накипи.

Вода, содержащая соли

Вода с содержанием соли вызывает коррозию мягких металлов, оцинкованных трубок и даже нержавеющей стали. Медь в значительной степени защищена от этого. Итак, в среде, содержащей соли, могут применяться как ПК, так и ОТК. Однако при этом следует избегать применения резервуара для хранения воды из нержавеющей стали. Вместо этого можно использовать резервуар для хранения воды с мягкой стали, надлежащим образом обработанной и покрытой защитной краской. В условиях работы с водой, содержащей соли, необходимо регулярное техническое обслуживание солнечной установки.

Кислая вода

Кислая вода вызывает коррозию мягкой стали, оцинкованного железа, меди и других металлов. Она также приводит к коррозии нержавеющей стали, если в ней содержатся сульфиды, хлориды и фториды. С подобной водой следует применять системы на базе ОТК. Впрочем, вода такого качества попадается редко.

Щелочная вода

Это самый распространенный тип воды. Умеренная щелочность почти не оказывает негативного влияния на мягкую сталь, медь, нержавеющую сталь и оцинкованное железо.

Однако оцинкованное железо начинает терять слой цинка, откладывающихся на медных поверхностях той же системы. Как ПК, так и ОТК могут применяться в системах с подобной водой. Для предотвращения накопления цинка вместо оцинкованных трубок можно использовать изолированные трубки из ПВХ.

Вода с высокой степенью мутности

Мутность воды вызывается высоким содержанием взвешенных твердых частиц. Эти частицы медленно оседают, когда вода долго остается в резервуаре. Эти взвешенные частицы часто имеют электрический заряд. Заряд медленно нейтрализуется при контакте с металлами, но существует проблема медленного оседания частиц. Поэтому при использовании солнечными системами для нагрева воды мутной жидкости следует избегать, поскольку она вредна для систем как на базе ПК, так и на базе ОТК. Если невозможно избежать мутности воды, необходимо периодически выполнять техническое обслуживание для обеспечения надежной и равномерной работы системы.

Обработанная вода (для уменьшения жесткости)

Обработка воды обычно осуществляется перед подачей в котел для того, чтобы уменьшить ее жесткость. Однако процесс уменьшения жесткости делает воду соленой, что приводит к образованию накипи. Подобная вода не подходит ни для ПК, ни для ОТК, и ее следует избегать. Она также непригодна для хранения в резервуаре из нержавеющей стали.

Другие факторы воздействия окружающей среды

В регионах, где часто бывает град, не следует применять ОТК, поскольку стеклянные трубки могут разбиться во время непогоды. Это касается и тех регионов, в которых на место расположения солнечного водонагревателя могут проникать животные или птицы. При этом существует риск повреждения стеклянной трубки ОТК, что приведет к остановке работы системы. Итак, системы на базе ПТК в подобных местах рекомендуется не применять.

Видео: Солнечный коллектор своими руками

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!