Бесплатный каталог AddsSites, регистрация сайтов. Каталог сайтов
Советы по строительству и ремонту.

Солнечный водонагреватель для бассейна

0 6

Как сделать солнечный водонагреватель для дома своими руками?

Источником альтернативной энергии являются гелиоколлекторы, прогревающие воду за счет солнечного света. Это дорогостоящее оборудование, но позволяет экономить до 60% электроэнергии не только летом, но и в зимний период. Существуют варианты, как сделать солнечный водонагреватель своими руками. Водонагревательные гелиосистемы используют в бытовых условиях для обеспечения дома горячей водой, отопления, подогрева воды в бассейне и т.д.

Солнечные водонагреватели для дома

Содержание статьи:

Гелиосистема нагрева воды состоит из:

  • Коллектор. Представляет собой совокупность труб небольшого диаметра. Проходя по ним, вода успевает прогреться солнечным светом.
  • Электронасос, создающий давление воды в системе. Некоторые модели работают за счет естественных сил гравитации.
  • Система трубопроводов.
  • Накопительный бак для прогретой воды. Целесообразно устанавливать, когда велика вероятность частой смены погодных условий. Бак сохранит горячую воду на следующий (пасмурный) день Предусмотрен не во всех моделях. Кроме того, внутри накопительной емкости может устанавливаться электроТЭН, чтобы подогревать воду до нужной температуры в пасмурные дни. Даже в этом случае наблюдается значительная экономия электричества.
  • 
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Типы водонагревательных систем:

    1.По подаче воды:

  • активные – вода подается электронасосом;
  • пассивные – подается естественным путем.
  • 2.Структура контура (у активных модификаций):

  • с открытым контуром, в котором непосредственно циркулирует жидкость, использующаяся для горячего водоснабжения;
  • с закрытым контуром (заполняются антифризом, другой жидкостью, позволяющей использовать водонагреватель при минусовой температуре. Циркулирует внутри змеевика, прогревая жидкость внутри накопительного резервуара).
  • 3.Способ прогревания воды:

  • накопительные (вода прогревается в емкости);
  • проточные (течет по протяженной системе труб теплообменника, прогреваясь солнечным теплом).
  • Накопительный водонагреватель

    Отличительная особенность – наличие накопительной емкости, где вода прогревается теплообменником, который может быть заполнен антифризом, так как это вещество не замерзает при минусовой температуре.

    Вещество постоянно циркулирует по гелиосистеме. Наружный контур сооружен довольно протяженным, чтобы жидкость успевала прогреться, проходя через него. Нагретое вещество поступает во второй контур, расположенный внутри накопительного бака, отдает тепло воде, затем, охлажденное, возвращается обратно. При помощи такой циркуляции постоянно прогревается вода для отопления, системы горячего водоснабжения.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Объем резервуара варьируется в зависимости от нужд, требований. Также внутри бака может располагаться дополнительный электроТЭН, либо второй прогревающий контур (от электро-, газоснабжения). Предназначен для вспомогательного подключения в случаях, когда солнечного света недостаточно для отопления дома, прогрева воды до нужной температуры.

    Накопительная гелиосистема своими руками

    При наличии необходимого оборудования, материалов вполне под силу сделать накопительный нагреватель воды самостоятельно. Как правило, такие устройства широко используются на дачах в летний период для обустройства летнего душа. При должной доработке их можно трансформировать до уровня полноценной гелиосистемы, обеспечивающей дом отоплением, горячим водоснабжением.

  • емкость большого объема, либо несколько поменьше. Главное, чтобы общий объем жидкости был достаточным для обеспечения нужд;
  • металлопластиковый трубопровод;
  • запорная арматура;
  • металлокаркас для монтажа системы.
    1. В нижней части емкости просверливается отверстие строго по внешнему диаметру металлопластиковой (или любой другой) трубы.
    2. Бак соединяется с трубой, место соединения надежно герметизируется.
    3. Вверху прорезается проем для заполнения резервуара водой.
    4. Для контроля за наполнением можно установить датчик, либо простую поплавковую систему.
    5. Предусмотреть выход для воздуха, вытесняемого водой при нагревании.
    6. Окрасить баки черным цветом для быстрого прогревания воды.
    7. Сделать металлический каркас для крепления емкостей. Часто устройство размещают повыше, например, на кровле строения.
    8. Подвести трубопровод непосредственно к месту использования.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Данное устройство можно использовать для летного душа, в жаркую погоду будет довольно быстро прогревать воду до комфортной температуры.

    Проточный нагреватель воды

    Представляет собой гелиосистему, внутри которой вода циркулирует по открытому контуру. Прогревается солнечной энергией, пока проходит через теплообменник. Внутри алюминиевой рамы располагается медный контур. Снизу он теплоизолирован, сверху покрыт светопоглощающим материалом. Покрывается закаленным стеклом с большим светопропускным показателем.

    Конструкция размещается под наклоном 35-45⁰ для максимального поглощения световой энергии. В зимнее время в наших широтах наклон рекомендуется устанавливать в 60⁰.

    Может оснащаться аккумулирующим баком, в котором накапливается горячая вода. Это будет актуально при смене погоды на более облачную, когда закрыт доступ к солнечному свету. Гелиосистему проточного типа можно сделать самостоятельно.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Как сделать самостоятельно проточный гелиоколлектор

    Рассмотрим несколько вариантов самостоятельного изготовления солнечного водонагревателя проточного типа.

  • резиновый садовый шланг;
  • деревянный каркас;
  • утеплитель;
  • теплопоглощающий материал;
  • стекло.
    1. Бухта шланга скручивается по спирали, закрепляется в таком положении.
    2. Под необходимое количество таких теплообменников изготавливается деревянный каркас.
    3. Дно устилается утеплителем (пенопласт, минвата).
    4. Сверху покрывается темным материалом, он должен быть матовым, так как глянцевый или зеркальный будет отражать солнечные лучи.
    5. На темную поверхность укладываются бухты шлангов, закрепляются. Их также желательно окрасить в черный цвет.
    6. Внутри рамы просверливаются отверстия по диаметру шлангов для входов/выходов горячей/холодной воды.
    7. Сверху на деревянное основание укладывается стекло, закрепляется герметиком.
    8. Система подключается к водопроводу.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Также вместо резинового шланга может использоваться контур из медных труб, радиатор охладительной техники и т.д. Принцип конструкции остается прежний.

    Водонагреватель для бассейна

    Водонагревательную гелиосистему можно использовать для обогрева воды в бассейне. Несмотря на то, что он зачастую находится под открытым небом, вода в нем прогревается до комфортной температуры только в особенно жаркие дни. В остальное время прогреть бассейн поможет солнечный коллектор, подключенный к системе водоснабжения бассейна. Также данный вариант подходит для обогрева закрытых плавательных сооружений.

    Гелиоустановка может быть собранной на производстве либо вручную. К тому же ее можно использовать зимой в ясную погоду.

    Схема сборки водонагревателя для бассейна такая же, как и приведенная выше. Отличие – более крупные размеры. Для установки устройства рекомендуется подготовить специальную площадку, выложенную тротуарной плиткой, либо забетонированную. Она придаст большую устойчивость большой конструкции.

    Готовый водонагреватель устанавливается на площадку. Патрубок для холодной воды опускается на дно бассейна с одной стороны. Выход для прогретой воды размещается на противоположной стороне. Электронасос подключается к системе для принудительной циркуляции жидкости. Также можно установить обратный клапан, дополнительные краны, патрубок для стравливания пара.

    Во время использования бассейна гелиоустановку следует отключать для обеспечения безопасности. Средняя температура воды составит 30⁰ С, температура на выходе из коллектора – 75⁰ С.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Преимущества и недостатки

    Преимущества водонагревательной гелиосистемы своими руками:

  • Невысокая стоимость.
  • Возможность собрать конструкцию самостоятельно.
  • Использование бесплатной солнечной энергии.
  • Экономия электроэнергии в теплое время года до 60%.
  • Подогрев воды, отопление дома на местности, где не подведены коммуникации.
  • При правильной организации возможно круглогодичное использование.
  • Зависимость от погодных условий.
  • Невозможность функционировать в межсезонье.
  • При установке в местности со сменным климатом рекомендуется дополнительный источник подогрева.
  • Невысокая производительная мощность.
  • Оборудование места для установки.
  • Для принудительной циркуляции жидкости в системе необходим электронасос, что приводит к дополнительным затратам.
  • Как источник альтернативной энергии водонагревательная гелиосистема значительно экономит расходы на электроэнергию, газоснабжение, покупку жидкого, твердого топлива и т.д. Подобную установку можно сделать самостоятельно при необходимом наборе материалов, инструментов. Это значительно сократит потребление других энергоресурсов, за которые приходится платить.

    Гелиоустановка также эффективна в холодное время года, если соблюдать правила монтажа. В ясную погоду она будет так же накапливать солнечное тепло, прогревая воду. Главное, качественно утеплить трубопровод, накопительную емкость.

    Для экономии электроэнергии можно своими руками сделать солнечный коллектор. Такой водонагреватель способен отапливать дом, подавать горячую воду

    Солнечный водонагреватель

    Солнечный водонагреватель – это техническое устройство служащее для нагрева воды используя для этого солнечную энергию в видимом и инфракрасном диапазонах.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Принцип действия

    Солнечный водонагреватель – это вид солнечного коллектора, с той лишь разницей, что вода в водонагревателе используется по прямому назначению, а не служит теплоносителем для систем теплоснабжения.

    Принцип работы солнечного водонагревателя основан на поглощении энергии солнечных лучей и передачи ее воде для дальнейшего использования.

    Виды устройств

    Солнечные водонагреватели различаются по:

  • Способу нагрева воды:
  • Прямого нагрева – в этом случае используется одноконтурная схема.
  • 
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Водонагреватель (1) соединен с баком накопителем (2) посредством труб, по которым путем естественной циркуляции движется вода. Осуществляется подпитка системы холодной водой по мере расходования подогретой;

  • Косвенного нагрева – используется двухконтурная система.
  • При этом способе нагрева в системе водонагревателя циркулирует хладагент, а в баке

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    накопителе установлен конденсатор (3), на котором жидкость, циркулирующая в замкнутом контуре нагревателя, передает полученную энергию воде. Вода, в свою очередь, циркулирует в контуре потребителя.

  • Способу обеспечения циркуляции воды:
  • Естественная – когда движение воды происходит из-за разности температуры в водонагревателе и у потребителя;
  • Принудительная – осуществляется путем установки циркуляционного насоса.
  • По конструкции:
  • В этом случае установка состоит из несущего, с устройством теплоизоляции, каркаса и устройства для поглощения солнечной энергии (абсорбера). В качестве абсорбера используются медные трубки, с наружной стороны каркас закрывается стеклом. Данный тип конструкции наиболее распространен, по сравнению с прочими.

    К достоинствам данной конструкции относятся:

  • Возможность применения для различных видов систем;
  • Надежность устройств;
  • Высокая эффективность устройств;
  • Неприхотливость к условиям эксплуатации;
  • Длительный срок эксплуатации.
  • Недостатками являются:

  • Низкий КПД установок;
  • В случае повреждения требуется полная замена.
  • Основой данной конструкции служит вакуумная труба состоящая из двух трубок различного диаметра, помещенных одна в другую с вакуумным зазором между ними. Несколько трубок помещаются в единый корпус, а их верхние части помещаются в единый блок, по которому циркулирует вода из внешнего источника.

    Солнечные лучи попадают на наружные трубки, которые являются абсорбером. В медных трубках, меньшего диаметра, нагревается специальная жидкость, которая нагреваясь начинает испаряться. Пар поднимается вверх, где передает свою энергию циркулирующей воде, после чего конденсируется и стекает вниз.

    К достоинствам данной конструкции относятся:

  • Возможность круглогодичного использования;
  • Высокий КПД устройств;
  • Универсальность использования.
  • Недостатками являются:

  • Срок эксплуатации непродолжителен, по сравнению с аналогами;
  • Подверженность разрушения под воздействием внешних факторов;
  • Большие габаритные размеры и масса устройств;
  • Нельзя эксплуатировать в регионах с отрицательными температурами наружного воздуха.
  • Средние цены

    В связи с тем, что все большее количество жителей нашей планеты пытаются использовать в повседневной жизни альтернативные источники энергии для получения тепла, электричества и горячего водоснабжения, поэтому и предлагаемый ассортимент товаров достаточно широк.

    Солнечные водонагреватели выпускают предприятия в нашей стране и за ее пределами. На

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    стоимость установки влияет страна и фирма производитель, конструкция (плоский или вакуумный) водонагревателя, комплект поставки и регион приобретения.

    Наиболее дешевый вариант обойдется покупателю в 1500,00 рублей, за эти деньги можно приобрести «Солнечный водонагреватель для бассейна» компании «Интекс» (Китай) со следующими техническими характеристиками: размер полотна водонагревателя — 1200 х 1200 мм, предназначен для использования с фильтр-насосами производительностью не более 9500 л/час, вес — 3.7 кг.

    Солнечный водонагреватель «ДАЧА-ЛЮКС» (Россия) объемом 125,0 литров обойдется покупателю в 28850,00 рублей. В комплект поставки данного устройства входит: бак накопитель, комплект вакуумных трубок (15 штук), контроллер. Поглощающая площадь составляет — 2,35 м 2 .

    Немецкую установку для горячего водоснабжения «АuroSTEP plus» можно приобрести за цену от 190000,00 до 450000,00 рублей, в зависимости от комплектации. За эти деньги покупатель приобретает: систему горячего водоснабжения исключающую возможность закипания (конструкции Drain-back), водонагреватель ёмкостью 150 – 350 л. и 1 – 3 солнечных коллектора.

    Установка оборудована регулятором управления и дополнительным электрическим нагревателем.

    Как видно из приведенных выше цифр, разброс стоимости очень велик, поэтому каждый потенциальный приобретатель может выбрать устройство в соответствии с предъявляемым к нему требованиям.

    Какой выбрать для бассейна?

    В системах подогрева воды в бассейне можно использовать любой из видов и конструкций

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    солнечных водонагревателей.

    Для перемешивания воды в бассейне и нормальной циркуляции воды, следует установить в систему циркуляционный насос, это повысит КПД установки, а для потребителя создаст более комфортные условия использования бассейна.

    В систему можно включить накопительную емкость, а можно смонтировать контур и без нее, в этом случае накопителем будет служить сам бассейн.

    Критериями выбора водонагревателя для бассейна являются:

    1. Месторасположения водонагревателя, его пространственная ориентация;
    2. Вид водонагревателя (стоимость устройства);
    3. Расположение бассейна (на открытом воздухе, в помещении);
    4. Объем бассейна (геометрические размеры и глубина);
    5. Активность использования бассейна (периодичность и количество человек);
    6. Период использования (круглогодично, сезонно, периодически);
    7. Требуемый температурный режим воды в бассейне;
    8. Система водоснабжения бассейна (вид контура, пропускная способность и прочие технические характеристики).

    Работа системы подогрева воды для бассейнов работает по следующей схеме: датчик температуры установленный в бассейне определяет заданные параметры воды. При температуре ниже заложенной потребителем, по сигналу датчика включается циркуляционный насос и вода из бассейна поступает в теплообменник нагревателя, где ее температура повышается. Когда вода в бассейне достигает нужной температуры, контроллер отключает циркуляционный насос и нагрев прекращается. Если солнечный водонагреватель остывает, то клапаны перекрываются, вода в теплообменник не поступает.

    Очень важно правильно расположить устройство, т. к. это отразится на эффективности его

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    работы. При работе водонагревателя возможны потери тепловой энергии, которые происходят при:

  • Испарении воды на всех участках системы;
  • Пользовании бассейном потребителями (купании пользователей);
  • Выполнении профилактических работ и ремонте устройств системы;
  • В связи с теплопроводностью ограждающих конструкций бассейна и разностью температуры воды, конструкций и окружающего воздуха.
  • Опираясь на критерии выбора устройства, условия эксплуатации и учитывая вероятные потери при работе водонагревателя, можно выбрать модель из различных ценовых групп, фирм производителей и опираясь на отзывы пользователей, которых досточное количество в интернете и технических изданиях.

    Как сделать своими руками простейший водонагреватель

    Из поликарбоната

    Один из вариантов изготовления солнечного водонагревателя предполагает использовать в

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    конструкции сотового поликарбоната. Единственное требование к этому элементу конструкции – это светопропускная способность материала. Прочность также важная характеристика, но не является основной.

    Из имеющихся материалов, это могут быть различные пиломатериалы или легкие профильные металлические элементы, изготавливается каркас устройства. Из медных трубок сооружается змеевик, предпочтительно в одной плоскости – это абсорбер устройства, по которому будет циркулировать вода.

    На концах медной трубки монтируются штуцера для соединения подающей трубой и выходом подогретой воды. В качестве змеевика можно использовать подобную конструкцию от старого холодильника, но в этом случае, параметры змеевика холодильника определят геометрические размеры всего устройства.

    Змеевик укладывается в корпус, вся конструкция утепляется теплоизоляционным материалом и с наружной стороны закрывается листом поликарбоната.

    Водонагреватель монтируется на выбранном участке в соответствии с географическим месторасположением и подключается к подаче холодной воды и системе потребления нагретой воды.

    Из пластиковых бутылок

    Простейший водонагреватель использующий энергию солнца для нагрева воды можно

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    изготовить из обычных пластиковых бутылок объемом 1,5 литра (или подобных).

    Единственное условие, это однотипность этого элемента конструкции.

    Важным условием работы такого устройства является герметичность и прочность соединений бутылок между собой. Оптимальным будет вариант, когда в донышке бутылки просверливается отверстие соответствующее по диаметру горлышку бутылки, что позволяет вставлять одну бутылку в другую. Для крепления можно использовать крышки от этих же бутылок, предварительно просверлив в них отверстия.

    Соединяя подобным образом можно собрать несколько батарей, в каждой из которых будет по 3-4 бутылки. Количество бутылок в батарее выбирает каждый индивидуально.

    В зависимости от количества бутылок в батарее и количества таких батарей, получаются геометрические размеры устройства, на основании которых изготавливается каркас водонагревателя. Каркас, как и предыдущем случае, можно изготовить из имеющихся под рукой материалов. Укладывается утеплитель и по возможности затемняется приемная поверхность (внутренняя поверхность нижней стенки каркаса).

    В изготовленный каркас укладываются батареи бутылок, которые соединяются между собой таким образом, что верхние части батарей получаются подключены к подаче холодной воды от источника водоснабжения, а нижние части – к отводящей трубе с подогретой водой.

    Лицевая сторона каркаса зашивается стеклом, поликарбонатом либо иным прозрачным материалом, хорошо пропускающим солнечный свет и сохраняющим тепло внутри устройства.

    Для осуществления надлежащего нагрева воды следует установить запорные вентили на входящей и отводящей трубах.

    Солнечный водонагреватель – это техническое устройство служащее для нагрева воды используя для этого солнечную энергию в видимом и инфракрасном диапазонах.

    Солнечные коллекторы для нагрева бассейнов

    Обустраивая свою дачу, участок у загородного дома, их владельцы все чаще задумываются над тем, чтобы обеспечить своей семье, гостям максимальный комфорт. Строятся уютные беседки, подсвечиваются красивыми фонариками кусты и дорожки, устраиваются небольшие фонтаны, частенько с музыкой и подсветкой, строятся бассейны. Причем, бассейны самые разные – большие и маленькие, стационарные, под крышей и открытые, сборные, надувные. Все зависит от финансовых возможностей, размеров участка и фантазии владельца.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Бассейны на любой вкус

    Совершенно необходимо, устанавливая бассейн, позаботиться о том, чтобы вода в нем была абсолютно комфортной температуры. Надеяться только на то, что летом, в жаркую погоду вода в бассейне нагреется естественным образом, будет достаточно легкомысленно. Поэтому при строительстве стационарного, установке разборного или надувного бассейнов нужно продумать и систему нагрева воды в нем.

    Существует несколько способов для поддержания нужной температуры воды в бассейне. Причем поддерживать так, чтобы купание в нем, действительно, доставляло удовольствие и детям, и взрослым. Для взрослых комфортна температура воды +23°С, а для детей – от +25°С до +28°С. Наиболее рациональным и экономным способом является нагрев воды с помощью солнца. Есть несколько возможностей преобразования солнечной энергии в тепловую, причем не только летом, в солнечные дни. Современные солнечные коллекторы могут вырабатывать тепловую энергию, принимая даже рассеянный свет и ультрафиолетовое излучение.

    Если загородный дом полностью энергонезависим и запасы вырабатываемого электричества позволяют, то можно организовать подогрев воды, используя при этом электроэнергию солнечных батарей для бассейна. Вода из бассейна поступает в бойлер, в котором установлен электронагреватель. Нагретая вода возвращается в бассейн. Циркуляция воды в системе поддерживается насосами. На входе в бойлер можно поставить температурный датчик, который будет отключать электронагреватель при достижении заданной температуры.

    Однако такая система нагрева воды бассейна эффективна только в дневное время, когда солнечные батареи вырабатывают достаточное количество электричества. В темное время суток, когда электропитание дома осуществляется запасами электричества, накопленными в аккумуляторах, тратить эти запасы на обогрев воды бассейна нерационально. Ведь неизвестно, какие будут в последующие дни погодные условия, и как скоро смогут солнечные батареи пополнить запасы электричества.

    Разумеется, в темное время суток не смогут работать никакие гелиевые установки. Если бассейн эксплуатируется в любое время суток, то можно для нагрева воды применить комбинированную систему: днем вода нагревается солнечными коллекторами, а в темное время суток – электронагревателями. Такие системы целесообразно использовать для стационарных бассейнов. Для небольших сборных или надувных вполне подойдет более простая и дешевая система подогрева.

    Одноконтурные системы нагрева воды

    Стандартная одноконтурная система солнечного нагрева воды включает в себя, во-первых, солнечный коллектор, во-вторых, водяной фильтр, в-третьих, водяной насос.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Одноконтурная система нагрева воды в бассейне

    Солнечные коллекторы бывают двух типов – плоские и вакуумные. Плоский коллектор представляет собой короб, толщиной примерно в 10 – 12 см. Длина и ширина могут быть произвольными, в зависимости от того, для каких целей он предназначен. Чаще всего размеры короба делают примерно 100х200 см. В коробе размещается теплоизоляционный слой, на который укладывается абсорбер – металлический лист. К абсорберу крепится змеевик – медная трубка. Концы этой трубки выводятся из короба. Абсорбер и змеевик покрываются слоем термостойкой черной краски.

    Сверху короб закрывается каленым стеклом. Все стыки тщательным образом герметизируются. Это делается для того, чтобы обеспечить максимально возможную теплоизоляцию внутри коллектора. К выходам змеевика подключаются трубопроводы. В солнечный день температура воды в этом коллекторе может достигать 95°С. Для того чтобы увеличить скорость и интенсивность нагрева воды, включают последовательно несколько коллекторов. Чтобы такие коллекторы работали эффективно, они должны быть расположены так, чтобы в течение дня их поверхность была бы освещена солнцем не менее пяти часов.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Плоские коллекторы для нагрева воды

    В настоящее время различными фирмами выпускаются специализированные солнечные коллекторы, предназначенные именно для подогрева воды в бассейнах. Они представляют собой герметичную конструкцию с прозрачным колпаком, под которым рядами пирамидально уложена черная труба. Такие коллекторы не нуждаются в том, чтобы их устанавливали под наклоном. Их можно устанавливать непосредственно рядом с бассейном, что минимизирует потери тепла при перекачке воды из коллектора в бассейн.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Специализированный солнечный коллектор

    Поскольку бассейн представляет собой открытую конструкцию, вполне естественно, что в воду будет попадать различный мусор – листья, веточки с деревьев, пыль, принесенная ветром. Чтобы этот мусор не попадал в систему, на выводе охлажденной воды из бассейна устанавливается специальный фильтр. Таким образом, система водонагревателя защищена от попадания мусора.

    Наконец, для обеспечения циркуляции воды в системе устанавливается водяной насос. В некоторых случаях на входе этого насоса ставят температурный датчик, настроенный на определенную температуру. Как только температура воды, поступающей из бассейна, достигнет установленного значения, датчик срабатывает и переключает направление движения воды. Теперь вода, минуя коллектор, напрямую поступает в бассейн. Как только температура воды понизится, датчик температуры снова переключит соответствующий клапан, направляя воду из бассейна в коллектор.

    Двухконтурные системы нагрева воды

    Если одноконтурные системы нагрева воды в бассейне могут работать только в светлое время суток, то двухконтурные, при необходимости, могут нагревать воду круглосуточно.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Двухконтурная система нагрева воды в бассейне

    Такая система состоит из солнечного коллектора, бойлера, водяного насоса, фильтра. Нагретый теплоноситель, циркулирующий в системе солнечного коллектора, поступает в теплообменник бойлера и нагревает находящуюся там воду. Циркуляция воды в системе бойлер-бассейн осуществляется водяным насосом, как в одноконтурной системе. Для обеспечения бесперебойного круглосуточного нагрева в бойлере имеется дополнительный, резервный теплообменник, который работает от независимого источника энергии. Это может быть, например, и электрический нагреватель.

    В двухконтурной системе нагрева целесообразно применять не плоские, а вакуумные солнечные коллекторы. Эти коллекторы не так критичны к углу освещения солнцем, а теплоноситель в них может нагреваться до 250°, а значит, и вода в бойлере будет нагреваться быстрее.

    Вакуумные солнечные коллекторы состоят из набора вакуумных трубок, как правило, 15-ти – 20-ти в одном пакете. Вакуумная трубка представляет собой конструкцию из двух трубок, вставленных одна в другую. Внешняя трубка стеклянная. Внутренняя трубка медная. Она крепится к абсорберу, который устанавливается внутри стеклянной трубки. Медная трубка заполняется легкокипящей жидкостью, ее верхний конец, имеющий больший диаметр, чем основная трубка, запаивается. Для обеспечения наилучшей теплоизоляции из стеклянной трубки выкачивается воздух. Трубка готова к работе.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Коллектор на вакуумных трубках для нагрева воды в бассейне

    При освещении трубки солнцем жидкость в медной трубке закипает, пар поднимется в верхнюю, расширенную часть трубки, нагревая ее. Теплоноситель, протекая по рабочей трубе, забирает тепло наконечника, тем самым охлаждая его. Пар в наконечнике конденсируется и стекает по стенкам трубки вниз. Этот цикл парообразования и конденсации непрерывный.

    Набор таких трубок своими наконечниками вставляется в рабочую трубу контура теплоносителя. Теплоноситель, проходя через эту трубу, быстро нагревается и поступает в теплообменник бойлера. Эта система хороша еще и тем, что даже в морозную погоду вакуумные трубки могут быстро нагреть теплоноситель.

    Очевидно, что ничего сложного и сверхъестественного в солнечных системах нагрева воды в бассейнах нет. При желании их можно сделать и своими руками. И при добротно выполненных работах эффективность самодельных систем будет ничуть не хуже, чем у аналогичных, но изготовленных специализированными фирмами.

    Солнечные коллекторы для нагрева бассейнов Обустраивая свою дачу, участок у загородного дома, их владельцы все чаще задумываются над тем, чтобы обеспечить своей семье, гостям максимальный

    Самодельные солнечные коллекторы для бассейнов, процесс установки

    Сегодня можно позволить себе иметь бассейн (большой или маленький) на даче или в частном доме. Но с его появлением на дворе хлопот становится значительно больше и иногда они даже превышают то удовольствие, которое вы получаете от купания в своем бассейне. Самой главной проблемой здесь является температура воды, ведь не всегда она успевает прогреться под лучами солнца и стать комфортной для купания. Для того чтобы сделать процесс подогрева более комфортным и быстрым, необходим солнечный коллектор для бассейна.

    Такое устройство необходимо для эффективного подогрева воды в бассейне. Но стоит оно довольно дорого. Поэтому многие предпочитают собирать его своими руками. Как сделать все правильно, чтобы это устройство для нагрева воды работало качественно, расскажет наша сегодняшняя статья.

    Поговорим о коллекторе

    Солнечный коллектор или водонагреватель сегодня широко используется для нагрева воды. Кроме этого с их помощью возможен и обогрев домов. Особенностью таких водонагревателей и коллекторов является то, что они в своей работе используют энергию солнца.

    Данный тип приборов стоит достаточно дорого, поэтому многие сегодня задаются вопросом — «как сделать его своими руками для нагрева воды?». Что ж, давайте попробуем разобраться с этим вопросом. Начнем мы с того, что узнаем, какие на данный момент времени существуют конструкции таких устройств. Между собой варианты конструкции коллектора солнечного типа для нагрева воды отличаются:

  • стоимостью комплектующих;
  • перечнем материалов и их количеством, необходимых для сборки устройства своими руками;
  • технологиями сборки.
  • Обратите внимание! Каждый тип конструкции солнечного коллектора работает по одному принципу, хотя для их сборки и понадобятся различные материалы.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Вариант конструкции коллектора

    Подходя правильно к работе, можно соорудить своими руками солнечный водонагреватель, истратив на это минимум финансов и используя подручные материалы. При этом многие самодельные солнечные коллекторы, применяемые для подогрева воды, по своим техническим характеристикам не отличаются от заводских моделей, а иногда даже превосходят их.

    Каково устройство прибора

    Обогрев дома или подогрев воды (в том же бассейне) с помощью солнечного коллектора, который трансформирует солнечную энергию в тепловую, является самым оптимальным решением. Это устройство, которое в отличие от солнечных батарей, создающих электричество, обеспечивает нагрев непосредственного материала теплоносителя. Как раз поэтому солнечные коллекторы зачастую используются в качестве приборов для нагрева воды или обогрева помещений.

    Сегодня существует два вида подобных водонагревателей: плоский и вакуумный.

    Рассмотрим строение плоского водонагревателя. Плоский коллектор для подогрева воды имеет следующее устройство:

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Плоский солнечный водонагреватель

  • защитное стекло;
  • медные трубки;
  • поглощающая поверхность;
  • теплоноситель;
  • теплоизоляция;
  • алюминиевая рама.
  • Теперь рассмотрим вакуумную модель. Ее сердцем является вакуумная труба. Она отвечает за поглощение света, который впоследствии преобразуется в тепло.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Вакуумный солнечный коллектор

    Сама труба представляет собой две стеклянные трубка, которые вставлены одна в другую. При этом их торцы будут запаянными, а воздух выкачан. Трубка, которая находится внутри, необходима для поглощения света. Поэтому она окрашена в черный. Само стекло черной трубы изготавливается из специального боросиликата.

    Обратите внимание! Боросиликат применяется для производства варочных поверхностей, устанавливаемых на кухне. Этот материал обладает высокой прочностью и вязкостью, что обеспечивает ему высокую устойчивость к трещинам.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Устройство вакуумного коллектора

    Трубки, применяемые в вакуумном коллекторе, отлично защищены от разнообразных повреждений. Они изготавливаются со стандартной толщиной в 1,8 мм.

    Тепловая трубка устройства осуществляет перенос тепла вверх. Она представляет собой изолированную коробку. В ней находится коллекторная труба. Сам коллектор необходим для вывода из трубок тепла. Его корпус делается из алюминия, что играет на руку при его монтаже в процессе сборки своими руками. Он герметичен и предотвращает попадание вовнутрь влаги.

    В качестве утеплителя, а также термоизоляции здесь используется минеральная вата. Рама делается из алюминия или нержавейки. Выбор материала зависит от погодных условий и места размещения коллектора.

    Что понадобится для сборки

    Самой дорогостоящей конструкцией солнечного коллектора кустарного производства для нагрева воды является устройство с мощностью до 2000 Вт. Чтобы его собрать, вам понадобятся следующие материалы:

  • металлопластиковые трубы;
  • деревянный короб;
  • каркас. Он будет использоваться для того чтобы закрепить на нем деревянный короб в необходимой позиции;
  • черная краска;
  • защитная поверхность. Лучше всего использовать стекло.
  • 
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Часть требуемых материалов

    Также, если вы решили сделать такой коллектор для нагрева воды полностью своими руками, то вам понадобится еще и небольшой насос.

    Подготовка к работе

    После того как вы собрали все материалы, которые будут участвовать в сборке устройства для подогрева воды, нужно определиться с выбором места расположения. Устанавливать солнечный коллектор необходимо вблизи бассейна.

    Обратите внимание! Установка самодельного нагревателя в непосредственной близости от бассейна позволит вам предотвратить излишнюю потерю тепла.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Место установки водонагревателя

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Кроме этого нужно помнить о том, что для такого устройства необходимо создать определенный уровень наклона. В ситуации с нашим солнечным прибором для нагрева бассейна угол его наклона должен составлять не больше 50º.

    Также вам нужно будет соответствующим образом подготовить и само место сборки агрегата. Для этого нужно построить уплотненную подушку из щебня, соорудить платформу из тротуарной плитки либо сделать простую бетонную стяжку.

    Когда со всеми приготовлениями будет покончено, приступаем к непосредственному сооружению водонагревателя.

    Рабочий процесс

    Солнечный коллектор для нагрева воды под бассейн сооружается следующим образом:

  • на подготовленную площадку укладываем змеевик. Для этого нарезаем брус и соединяем сего хомутами и с помощью саморезов;
  • получившуюся конструкцию следует обшить фанерой;
  • после этого сооружаем каркас;
  • Обратите внимание! Поскольку вес устройства будет достигать до 30 кг, то весь каркас следует делать прочным и способным без проблем выдержать такую массу. Здесь нужно учитывать вес стекла, снега, воды воздействие на конструкцию ветра и т.п.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Каркас для водонагревателя

  • после этого собираем раму. Ее следует укрепить с помощью анкеров. С помощью таких крепежных элементов закрепляем на раме поперечные брусья. Сборка каркаса осуществляется по той схеме, которую вы выбрали для своего солнечного водонагревателя. От типа схемы не будет зависеть качество подогрева воды;
  • когда каркас был выведен, всю платформу (и раму) следует выкрасить в черный цвет;
  • закрепляем платформу на каркасе с помощью анкеров. При этом обязательно необходимо соблюсти угол наклона;
  • далее проводим разметку на платформе в местах установки труб. Здесь устанавливаем пластиковые крепления. Все элементы конструкции обязательно выкрашиваем в черный цвет.
  • Обратите внимание! Для удобства окраски хорошо использовать баллончик черной краски или пульверизатор.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Установленная платформа с креплениями

    После этого к собранной конструкции подключаем насос. Здесь нужно выбирать не особо мощную насосную установку. Это связано с тем, что вода через трубы должна течь медленно, чтобы успевать основательно прогреться. При этом трубы должны непосредственно выводиться в бассейн. Они должны выходить со дна бассейна.

    Для того чтобы избежать теплопотерь, необходимо установить защитное стекло. Толщина стекла подойдет не менее 4 мм. После этого делаем тестовое подключение для проверки успешности и качества сборной конструкции солнечной батареи для нагрева воды в бассейне.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Такой самодельный агрегат, использующий солнечную энергию, обойдется вам достаточно дешево. Его можно с успехом использовать для нагрева воды в течение всего теплого периода. При наступлении холодов всю воду следует слить из устройства солнечного водонагревателя, чтобы предотвратить ее замерзание внутри труб. Если этого не сделать, то возможно повреждение элементов конструкции, и вы уже не сможете воспользоваться ею на следующий год.

    Рекомендации по сборке

    Чтобы самостоятельная сборка солнечного водонагревателя пошла быстро и успешно, необходимо учитывать следующие рекомендации профессионалов:

  • все оборудование, необходимое для сборки солнечной батареи для нагрева воды, не рекомендуется ставить на ровной площадке. Здесь следует вести прокладку труб для обратной подачи несколько выше, чем те трубы, которые предназначены для прямой подачи воды. В результате вы сможете избежать неприятной ситуации появления воздушных пробок. Из-за их появления происходит замедление подогрева воды в системе;
  • для закрытого типа бассейнов надлежит устанавливать солнечный водонагреватель с южной стороны. При этом максимально допустимый угол наклона должен составлять 45 градусов;
  • используя устройство вакуумного коллектора, допускается его размещение на плоской кровле при 15 градусах. Здесь следует ориентироваться на высоту солнца, а не на компасные показатели. В такой ситуации водонагреватель буде выполнять дополнительную роль в качестве теплоизоляции;
  • Обратите внимание! Размещение солнечного коллектора на крыше позволит обезопасить его устройство от перегрева.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Размещение устройства на крыше

  • все элементы в агрегате должны быть герметично соединены между собой, чтобы предупреждать появление протечек;
  • стекла между собой стыкуются алюминиевыми уголками;
  • особое внимание нужно уделить прочности конструкции, чтобы она смогла выдерживать не только вес платформы, но в уровень снега, который будет на ней лежать в зимнее время года;
  • трубы для водонагревателя следует выбирать качественные и прочные, чтобы они смогли прослужить довольно продолжительный период времени;
  • чтобы самодельная конструкция проработала долго, необходимо правильно за ней ухаживать.
  • Беря во внимание эти рекомендации, ваша самодельная конструкция будет эффективно выполнять обогрев воды не один год.

    Заключение

    Как видим, даже солнечные коллекторы можно относительно легко воплотить в жизнь своими руками. Чтобы конечный результат отвечал вашим ожиданиям, в процессе сооружения коллектора обязательно необходимо придерживаться рекомендаций и алгоритма сборки. Особое внимание здесь следует уделить выбору и подготовке места размещения устройства, ведь от этого будет напрямую зависеть эффективность подогрева воды, проходящей через трубы водонагревателя.

    Солнечный коллектор для бассейна своими руками: что понадобится для самостоятельной сборки и последовательность действий. Что представляет собой солнечный

    Солнечный коллектор — водонагреватель для дома, бассейна

    Солнечный нагрев воды в доме

    Солнечную энергию для дома можно получать почти бесплатно и в довольно больших количествах. Почему не даром? Потому что, платить все же придется, но не Cолнцу, а производителям и монтажникам солнечных коллекторов.

    Использование энергии Солнца в системах отопления и горячего водоснабжения частного дома, а также для нагрева воды в бассейне, по мере быстрого роста стоимости энергоносителей, становится все более выгодным. Срок окупаемости солнечного оборудования дома с каждым годом оказывается все меньше.

    В странах Евросоюза установка солнечных коллекторов в новых домах является обязательной.

    Чем дальше от экватора, чем больше пасмурных дней в году, чем выше загрязнение воздуха, тем меньше солнечной энергии падает на Землю.

    Интенсивность солнечного излучения в южных регионах России, на территории Украины, южнее 52 о с.ш., составляет от 1000 до 1350 кВт*ч/м 2 /год.

    В наших южных широтах наибольшая интенсивность солнечного излучения приходится на период с марта по октябрь. В это время потребность в отоплении дома минимальна. Поэтому солнечную энергию в основном используют для нагрева воды в системе горячего водоснабжения дома и для подогрева воды в бассейне.

    В системах отопления частного дома солнечные коллекторы применяют реже — только как вспомогательные нагреватели к котлу. Расчеты и практика применения показывают, что использование солнечных коллекторов в системах отопления в наших широтах в большинстве случаев не окупает затраты на их установку.

    Следует заметить, что срок окупаемости установок солнечного нагрева очень сильно зависит от стоимости топлива, которое используется в доме для отопления и нагрева воды в системе ГВС. Например, за 1 кВт*час энергии, поступающей из электрической сети, хозяин дома заплатит примерно в 10 раз больше, чем за такое же количество, полученной от котла на природном газе.

    В домах, где для отопления или нагрева воды используется электроэнергия, или работают котлы на дорогих видах топлива, установка солнечных коллекторов будет наиболее выгодна.

    Оснащение систем отопления и ГВС солнечным коллектором обойдется дешевле, если их установку предусмотреть сразу, на стадии проектирования и строительства дома. Переделки всегда обходятся дороже.

    Солнечный коллектор для дома, бассейна

    Солнечный коллектор — это аппарат, в котором энергия солнечных лучей преобразуется в тепловую энергию теплоносителя. Теплоноситель переносит тепло от солнечного коллектора к нагревателям систем горячего водоснабжения и отопления. В качестве теплоносителя используют воду или не замерзающие жидкости.

    Солнечный коллектор может иметь разную конструкцию. Существуют три принципиальных схемы устройства солнечного коллектора.

    Плоский солнечный коллектор

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Солнечный плоский коллектор представляет собой металлическую пластину — абсорбер, которая поглощает падающее на неё солнечное излучение. К пластине прикреплены медные трубки, по которым течет теплоноситель.

    Пластину абсорбера покрывают слоем никеля, черной меди или другим материалом с высоким коэффициентом поглощения солнечных лучей, но с низким коэффициентом тепловых излучения. Такое покрытие называют селективным.

    Некоторые производители выпускают адсорберы из двух сложенных вместе металлических листов. В листах выдавлены канавки, из которых при соединении листов формируются трубки коллектора.

    Солнечные лучи нагревает абсорбер, от него тепло передается теплоносителю, температура которого увеличивается.

    Абсорбер с трубками устанавливают в теплоизолированный плоский корпус. Сверху корпус коллектора закрывают стеклом. Для улучшения теплоизоляции обычно устанавливают стеклопакет с двойным или тройным остеклением. Стекло должно выдерживать удары града.

    Чтобы остекление и поверхность адсорбера не запотевали, в корпусе коллектора оставляют отверстия для вентиляции.

    Пластина абсорбера в плоском коллекторе со стеклопакетом может нагреваться до 190 о С.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Панель солнечного водонагревателя с параллельным расположением труб

    В плоском солнечном коллекторе трубы, по которым циркулирует теплоноситель, обычно располагают вертикально. Применяют две схемы разводки труб — параллельную и змейкой.

    Параллельная схема расположения труб имеет маленькое гидравлическое сопротивление. Коллекторы с параллельными трубами применяют в схемах подогрева воды с естественной циркуляцией теплоносителя.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Панель солнечного водонагревателя с расположением труб змейкой

    Укладка труб змейкой позволяет получить чуть больший тепловой эффект, но при этом резко увеличивается гидравлическое сопротивление системы.

    Трубчатый вакуумный солнечный коллектор

    Солнечный вакуумный трубчатый коллектор может состоять из нескольких десятков стеклянных труб, в которых создан вакуум. Внутри вакуумных труб находятся трубки с теплоносителем.

    На нижнюю часть поверхности труб нанесено зеркальное покрытие, фокусирующее солнечные лучи. А верхняя часть труб покрыта селективным слоем, который пропускает солнечные лучи внутрь, но задерживает отраженное тепловое излучение изнутри стеклянной трубы.

    Наличие вакуума значительно уменьшает тепловые потери, а зеркальное и селективное покрытия еще больше увеличивают эффективность коллектора.

    Солнечный коллектор с тепловыми трубками

    Солнечный коллектор с тепловыми трубками внешне похож на вакуумный трубчатый, показанный на рисунке выше. Отличия находятся внутри стеклянных вакуумных труб.

    В каждой стеклянной трубе коллектора имеется другая, герметично закрытая со всех сторон трубка с легко испаряющейся жидкостью — тепловая трубка. Верхний конец тепловой трубки является частью теплообменника, в котором циркулирует теплоноситель контура солнечного коллектора.

    При нагреве солнечными лучами жидкость в тепловой трубке испаряется. Пары поднимаются вверх и конденсируются на поверхности трубки, прикрепленной верхним концом к теплообменнику. Процесс конденсации сопровождается передачей тепла теплоносителю.

    Конденсат в тепловой трубке стекает вниз, снова нагревается, испаряется — процесс повторяется и идет непрерывно.

    В солнечном коллекторе с тепловыми трубками каждая стеклянная вакуумная труба может быть легко отсоединена и, при необходимости, заменена на новую.

    Схемы подключения солнечного коллектора

    В схемах отопления и ГВС с солнечным коллектором обязательно должна быть накопительная емкость — аккумулятор тепла. Связано это с тем, что процесс поступления тепла от солнечного коллектора не совпадает по времени и количеству с расходом тепловой энергии потребителями в доме. Солнечную энергию сначала накапливают в аккумуляторе тепла, а затем расходуют по мере необходимости.

    Для накопления энергии, получаемой от солнечного коллектора, выгодно использовать накопительный бойлер системы ГВС или буферную емкость системы отопления. Для этого, устанавливают бойлер и буферную емкость с дополнительным теплообменником, к которому и подключают солнечный коллектор.

    Теплоноситель в системе нагрева с солнечным коллектором

    В системе нагрева с солнечным коллектором, которая работает только летом, в качестве теплоносителя используют воду. Системы на воде подходят для дачных домов сезонного проживания или летних бассейнов.

    Для систем отопления и ГВС жилого дома, работающих круглый год, в качестве теплоносителя приходится использовать незамерзающие жидкости — антифриз на основе пропиленгликоля или минеральное масло.

    Все жидкости — теплоносители при нагревании расширяются. Поэтому контур нагрева солнечного коллектора обязательно оборудуют расширительным баком.

    В контуре с солнечным коллектором существует также опасность закипания жидкости — необходима защита от перегрева и установка предохранительного клапана.

    Защита от перегрева контура солнечного коллектора обычно осуществляется путем выбора накопительного бака достаточно большого объема, способного поглотить излишки тепла.

    Для удаления воздуха из контура коллектора устанавливают автоматический воздухоотводчик.

    Для предотвращения опорожнения накопительного бака трубопровод холодной воды оснащают обратным клапаном.

    Расширительный бак, воздухоотводчик, предохранительный клапан контура коллектора аналогичны тем приборам, которые устанавливаются на отопительном котле в доме.

    Схема нагрева воды солнечным коллектором для дачного дома

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Схема ГВС с естественной циркуляцией теплоносителя в контуре солнечного коллектора и с электрическим нагревателем в накопительном баке.

    Для возникновения в контуре естественной и достаточно интенсивной циркуляции необходимо, чтобы дно накопительного бака было выше солнечного коллектора минимум на 0,5м. (чем больше — тем лучше). Кроме того, стараются уменьшить гидравлическое сопротивление в контуре солнечного коллектора. Для этого увеличивают диаметр труб и сокращают их длину.

    В качестве теплоносителя используется незамерзающая жидкость.

    Для подогрева воды в пасмурные дни накопительный бак имеет электрический нагреватель.

    С целью уменьшения потерь тепла накопительный бак и трубопроводы защищают теплоизоляцией толщиной 50 мм.

    Если бак устанавливают на холодном чердаке, то толщину теплоизоляции бака следует увеличить до 100 -150 мм. а трубопроводы с водой разместить под теплоизоляцией бака.

    Для дачного дома с сезонным проживанием, только летом, можно контур солнечного коллектора выполнить без теплообменника в баке. В контур коллектора вода будет поступать из нижней части бака, нагреваться и накапливаться в верхней части бака. С наступлением холодов систему необходимо опорожнять от воды.

    Эта простая и не дорогая система ГВС подойдет для дачных домов и небольших частных домов с отоплением твердотопливным котлом или печами.

    Схема ГВС с солнечным коллектором и бойлером косвенного нагрева

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Схема подключения солнечного коллектора к системе ГВС с накопительным бойлером косвенного нагрева и отопительным котлом с контуром ГВС.

    Для подключения солнечного коллектора к системе ГВС с бойлером косвенного нагрева необходимо установить в доме бойлер с двумя теплообменниками.

    К нижнему теплообменнику подключают нагревательный контур солнечного коллектора, а к верхнему — контур ГВС отопительного котла.

    Если тепла от солнечного коллектора не хватает для нагрева воды, то включается в работу контур ГВС отопительного котла.

    Установка циркуляционного насоса в контур солнечного коллектора позволяет установить коллектор в любое положение относительно бойлера, а также уменьшить диаметр трубопроводов.

    Схему с бойлером косвенного нагрева удобно применять при отоплении дома газовым котлом.

    Схема отопления и ГВС с солнечным коллектором и буферным баком — аккумулятором тепла

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Схема подключения солнечного коллектора к системе отопления и ГВС с буферным баком — аккумулятором тепла и отопительным одноконтурным котлом.

    Прочитайте статью «Схема отопления и ГВС с буферным баком — аккумулятором тепла» для того, чтобы узнать преимущества, особенности устройства и работы этой системы.

    Солнечный коллектор присоединяют к теплообменнику, установленному в буферном баке — аккумуляторе тепла. К буферному баку подключают и контур отопительных приборов дома (на схеме не показан).

    Тепловая энергия от всех источников — солнечного коллектора и отопительного котла, аккумулируется в буферном баке. Из буферного бака тепло расходуется и на подогрев воды в системе ГВС, и подается в контур отопления помещений дома.

    Схема с буферным баком позволяет использовать солнечную энергию и для отопления, и для горячего водоснабжения.

    Схема ГВС с солнечным коллектором и двумя накопительными баками

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    Схему ГВС с двумя накопительными баками используют при подключении солнечного коллектора к уже работающему оборудованию системы горячего водоснабжения в доме. Когда в уже установленном бойлере отсутствует теплообменник для подключения солнечного коллектора.

    Покупка нового бойлера ГВС с двумя теплообменниками и замена старого часто не выгодна. Дешевле приобрести новый бойлер небольшого объема только для контура солнечного коллектора.

    Схема подогрева воды для бассейна

    Подогрев воды в бассейне можно производить по любой из первых трех схем, которые приведены выше.

    Холодная вода со дна бассейна подается циркуляционным насосом по трубопроводу холодной воды в накопительный бак, бойлер или буферную емкость. Горячая вода возвращается обратно в бассейн.

    Принудительная циркуляция воды в контуре бассейна обеспечивает перемешивание воды и равномерное распределение температуры по глубине бассейна.

    Для бассейнов, работающих только летом, накопительный бак можно исключить из схемы подогрева. Роль накопительного бака может выполнять ванна бассейна.

    Автоматизация систем отопления и ГВС с солнечным коллектором

    Системы отопления и ГВС с солнечным коллектором обязательно оснащают приборами автоматики.

    Автоматика необходима для согласованного управления работой нескольких источников энергии — солнечного коллектора, котла, электрического нагревателя, а также циркуляционных насосов.

    Датчики измеряют температуру теплоносителя у источников нагрева, температуру воды в накопительном баке. Блок управления по заданной программе анализирует показатели датчиков и выдает команды на включение или отключение тех или иных источников нагрева, насосов и клапанов.

    Человек имеет возможность задавать параметры регулирования — например, устанавливать максимальную температуру горячей воды.

    Какой солнечный коллектор лучше выбрать

    У каждого вида солнечных коллекторов имеется свой минимальный порог интенсивности солнечного излучения, при котором они начинают нагревать теплоноситель.

    Плоский солнечный коллектор начинает греть при мощности солнечного излучения 70-90 Вт/м 2 . Для сравнения — если плоский коллектор не закрыт стеклом, то он начнет греть при мощности излучения более 200 Вт/м 2 .

    Трубчатые солнечные коллекторы с вакуумными трубками начинают греть теплоноситель при мощности излучения более 20 Вт/м 2 .

    Солнечный коллектор поглощает как прямое, так и рассеяное излучение Солнца. Общая интенсивность и соотношение разных видов излучения меняется в зависимости от времени года и суток, состояния облачности.

    Например, в наших южных широтах максимальная мощность излучения в декабре около 80 Вт/м 2 , в апреле и сентябре 350 Вт/м 2 , а в июне 600 Вт/м 2 . Причем, летом доля прямого излучения составляет примерно 54%, а зимой только 30%.

    Из приведенных выше данных можно сделать вывод, что для того, чтобы солнечный коллектор приносил в дом тепло круглый год, необходим трубчатый солнечный коллектор.

    КПД плоского и трубчатого солнечных коллекторов

    Мерой эффективности солнечного коллектора является его тепловой коэффициент полезного действия. КПД солнечного коллектора определяется как отношение количества полезной энергии, забираемой теплоносителем, к количеству энергии солнечного излучения, которое падает на поверхность коллектора.

    
			Солнечный водонагреватель для бассейна

    КПД — коэффициент полезного действия для трех конструкций плоского и одного трубчатого солнечных коллекторов

    На рисунке показаны графики зависимости коэффициента полезного действия — КПД, для трех конструкций плоского и одного трубчатого коллекторов. Это примерные характеристики при плотности потока солнечного излучения G=700 Вт/м 2 . По горизонтальной оси редуцированная (приведенная) температура, равная =dT/G, К*м 2 /Вт., где dT — разность между средней температурой теплоносителя коллектора и наружной температурой воздуха окружающей среды.

    Анализируя графики, можно сделать следующие выводы:

    Солнечный коллектор работает с максимальным КПД при маленьких значениях редуцированной температуры dT, в режиме с минимально необходимой температурой теплоносителя.

    Причем, при малых значениях редуцированной температуры КПД у разных конструкций плоских коллекторов практически одинаков.

    Плоский солнечный коллектор, который характеризуется графиком КПД с меньшим углом наклона к горизонту (линия I на рисунке), обеспечит нагрев воды при невысокой плотности лучистой энергии и довольно низкой температуре наружного воздуха — весной, осенью.

    Плоский коллектор в летнее время, в условиях интенсивного солнечного излучения, имеет более высокий КПД, чем трубчатый. Для систем ГВС, работающих только в теплый сезон выгодно использовать плоские солнечные коллекторы. К тому же, плоский коллектор значительно дешевле трубчатого.

    В условиях малой интенсивности солнечного излучения КПД трубчатого коллектора выше, чем плоского. Установка трубчатого коллектора может быть выгодна только для круглогодичного подогрева воды в системах отопления и ГВС, а также в северных широтах. Учитывая высокую стоимость трубчатого коллектора, его установка окупается далеко не всегда.

    Выбираем солнечный коллектор для бассейна

    С учетом сделанных выше выводов, для подогрева воды в летнем бассейне буквально на несколько градусов, можно выбрать любую конструкцию плоского коллектора. Эффективность при маленькой величине dT будет у всех конструкций плоских коллекторов примерно одинакова.

    Выгодно использовать самые дешевые плоские коллекторы с пластиковыми абсорберами, которые могут вообще не иметь остекления.

    Поскольку температура теплоносителя в коллекторе будет не намного отличаться от температуры наружного воздуха, то потери тепла при отсутствии стекла будут незначительными. Кроме того, из-за отсутствия стекла немного увеличится количество солнечной энергии, попадающей на адсорбер. Стекло всегда задерживает некоторую часть солнечных лучей.

    Расчет размера солнечного коллектора

    Из-за неравномерного поступления тепла от солнечного коллектора, в системах ГВС и отопления дома обязательно устанавливают еще один источник нагрева.

    Производительность солнечного коллектора рекомендуется выбирать такой, чтобы от него получать не более 2/3 тепловой энергии, необходимой для горячего водоснабжения в доме. Использовать более производительные аппараты не выгодно — не окупятся.

    Для горячего водоснабжения в доме достаточно выбрать солнечный коллектор площадью 1-1,5 м 2 в расчете на одного члена семьи.

    Солнечный коллектор в системе отопления выбирают так, чтобы получать от него 20-30% тепловой энергии, необходимой для отопления. Размеры солнечного коллектора для целей отопления выбирают из расчета 0,3-0,5 м 2 площади коллектора на 1м 2 отапливаемой площади дома.

    Для закрытого бассейна площадь солнечного коллектора может составлять 40% площади зеркала воды в нем.

    В открытом бассейне воду нагревают солнечным коллектором площадью 70% от площади зеркала воды.

    Пример расчета размеров площади солнечного коллектора

    Выполним расчет размера солнечных коллекторов для дома с отапливаемой площадью 200 м 2 , в котором проживают 5 человек. В доме имеется крытый бассейн с площадью воды 30 м 2 .

    Площадь солнечных коллекторов составит:

  • Для нагрева воды в системе ГВС — 5-7,5 м 2
  • Для системы отопления дома — 60-100 м 2
  • Для подогрева воды в крытом бассейне — 12 м 2
  • Где можно установить солнечный коллектор

    Солнечный коллектор можно установить в любом месте — на крыше, на стене, на земле. Важно только установить его под определенным углом к горизонту и на солнечном месте.

    Но чаще всего коллектор устанавливают на крыше. Коллектор на крыше не занимает места на участке и получает больше солнечных лучей — там его ничто не затеняет.

    На крыше коллектор устанавливают над кровлей. Существуют конструкции коллекторов, которые встраивают в покрытие крыши.

    При установке в любом месте следует иметь ввиду, что аппарат требует обслуживания. Поэтому, необходимо продумать, как облегчить доступ к нему.

    Кроме того, коллектор достаточно тяжелое устройство. поэтому стропила крыши или стена дома могут потребовать усиления их конструкции.

    Лучше всего, установку солнечного коллектора предусмотреть сразу, на стадии проектирования и строительства дома.

    Ориентация поверхности солнечного коллектора

    Максимальное количество солнечной энергии коллектор будет получать, если его поверхность будет перпендикулярна направлению на солнце.

    Направление на солнце постоянно меняется в зависимости от времени года и суток. Поэтому, коллектор устанавливают под некоторым углом к горизонту, который позволяет получать максимум солнечной энергии без изменения положения коллектора.

    Солнечный коллектор, который будет работать круглый год устанавливают под углом к горизонту, величина которого примерно равна географической широте местности.

    В зимний период, если есть возможность, лучше увеличивать угол наклона еще примерно на 15 о .

    Если солнечный коллектор будет работать только летом, то угол наклона следует уменьшить до: географическая широта местности минус 15 о .

    Плоскость солнечного коллектора должна смотреть по направлению на юг с точностью плюс-минус 15 о .

    Трубчатые вакуумные коллекторы допускают большее отклонение от направления на юг. Они должны освещаться солнцем не менее шести часов в сутки.

    Солнечный коллектор – водонагреватель горячего водоснабжения частого дома – плоский, вакуумный, с тепловыми трубками. Схемы подключения солнечного коллектора с бойлером, с накопительным баком, для дачного дома, бассейна. Расчет размера площади, выбор ориентациии и КПД солнечного коллектора.

    Источник

    Оставьте ответ

    Ваш электронный адрес не будет опубликован.

    четыре + 6 =