Солнечные коллекторы: запасаем солнце впрок

В современном обществе люди задумываются об экологичности применяемых в быту технологий, особенно если они помогают сэкономить. Одно из подобных решений – солнечные коллекторы. Примитивный солнечный коллектор – это черная металлическая бочка с водой, которую устанавливают для обустройства летнего душа на даче. Однако сейчас есть продвинутые современные технологии использования солнечной энергии. Что вам нужно знать о солнечном коллекторе, если вы планируете его приобрести…

Мы рассмотрим только бытовое использование коллектора в частном жилом доме. Часто от покупки удерживает нехватка достоверной информации о товаре. Чему доверять – непонятно, поэтому мы собрали проверенные экспертами и пользователями характеристики солнечных коллекторов.

Солнечный коллектор аккумулирует энергию солнца, которая потом используется для нагрева воды или отопления помещений. На производстве он также используется для выработки электроэнергии.

Плюсы эко-коллекторов

Для чего стоит установить систему:

1. Экологичность. В отличие от котлов на твердом или жидком топливе, здесь нет горения и, соответственно, выделения продуктов сгорания.
2. Неисчерпаемость. Теоретически, Солнце когда-нибудь все-таки прекратит свое существование, но ученые обещают, что никто из ныне живущих этого не увидит.
3. Значительная экономия денежных средств. Экономия на отоплении может составить до 30, а на нагреве воды – до 60 %.
4. Удобство получения горячей воды. В летнее время мощности коллектора хватает на подогрев воды, а в зимнее может потребоваться дополнительный источник для доведения температуры воды до нужной отметки. По статистике, примерно четверть всей расходуемой в доме энергии тратится именно на получение горячей воды.
5. Использование как теплоносителя незамерзающего антифриза. Зимой не придется переживать, что система размерзнется.
   
6. Множество вариантов установки. Можно выбрать наименее используемые площади: на крыше, у стены здания, на земле.

Минусы системы

• Зависимость эффективности работы от угла установки. Лучше расположить коллектор под прямым углом к солнечным лучам, поэтому желательно ориентировать его на юг. При невозможности такой установки, если дом уже построен, не отклоняйте конструкцию более чем на 45° к востоку или к западу. Располагайте ее с наклоном 30–45°. Кроме того, на коллектор не должна падать тень от соседних зданий или от высоких деревьев.

Рекомендация! Желательно продумать расположение солнечного коллектора еще на стадии проекта. Это позволит эффективно сориентировать коллектор и заранее предусмотреть усиление стоек крыши и места для вывода соединяющихся с ним трубок.

• Сложность монтажа. Жесткость крепления конструкции к дому должна быть достаточной, чтобы выдерживать порывы ветра. При установке коллектора крыша не должна протекать из-за негерметичных соединений.

Качественная теплоизоляция мест входа трубок в дом не даст им промерзнуть в этих местах. Но при этом утеплитель необходимо хорошо укрыть – крупные птицы, например, вороны, расклевывают его.

• Невозможность использования как единственного источника отопления. В осенне-зимний период, когда и включается отопление в доме, дни короткие, и облачных дней намного больше, чем солнечных.

Плоские солнечные коллекторы

Поглотитель тепла в плоских солнечных коллекторах ― алюминиевая или медная пластина, окрашенная в черный цвет. Под ней находятся трубки с теплоносителем. Пластина заключена в герметичный корпус, который сверху покрыт закаленным стеклом или пластиком. Он предохраняет коллектор от внешнего воздействия осадков и пыли.

Плюсы:

• Относительная дешевизна
• Легкость эксплуатации
• Эффективность в теплое время года
  
• Способность нагревать воду до 200 °C

Минусы:

• Невозможность использования в холодное время года.
• Парусность.
  
• Сложность монтажа.

Для установки коллектора на крышу поднимать его придется полностью собранным, а весит он достаточно много.

Вакуумные солнечные коллекторы

Необходимое для снабжения дома количество трубок определяется из расчета 1 трубка (длиной 1,8 м) на потребление 10 л горячей воды в сутки в летнее время. Стандартная норма потребления горячей воды в сутки на 1 человека составляет 100 л. Значит, на семью из 4 человек достаточно установить 40 трубок.

Плюсы:

• Окупаются 2–5 лет. Этот срок зависит от источника энергии, который вы предполагаете заменить. Если электричество, то окупаемость составит 2–3 года, если газ, то 4–5 лет.
• Поглощают до 90 % солнечной энергии.
• Нагревают теплоноситель в колбах до 300 °C.

• Сохраняют тепло (коллекторы изготовлены по принципу термоса). 

• КПД в 2 раза выше, чем у плоских коллекторов.

• Нет осадков и пыли на колбах. 

• Прочные трубки. Стенки трубок вакуумных солнечных коллекторов состоят из боросиликатного стекла более 2 мм толщиной.
• Дают дополнительную энергию за счет отражения от снега при установке на земле или на плоской крыше.
• Работают в холодное время года даже при пасмурной погоде. Вакуумные солнечные коллекторы способны работать при температуре до -30°С.
• Низкая парусность.
• Привлекательный дизайн.
• Срок службы 20 лет.

Минусы

• Стоимость. Вакуумные солнечные коллекторы гораздо дороже плоских. Высокая стоимость монтажа.
• Вероятность обмерзания / неспособность к самостоятельной очистке от снега
• Вес. Система из 30 трубок весит примерно 100 кг.
• Строгие требования к расположению. Рабочий угол наклона должен составлять не менее 20°.
  
• Вероятность возникновения серьезных проблем при перегреве. При перегреве система выходит из строя, причем этот случай не гарантийный и бесплатному ремонту за счет производителя не подлежит.

Рекомендация! Объем бака, где собирается горячая вода, должен быть процентов на 40–50 больше, чем суточная производительность коллектора. Предусмотрите вариант сброса воды при перегреве, например, слив в бассейн или, на крайний случай, в канализацию.

Перегрев может произойти и при отключении, даже кратковременном, электричества в доме. В этом случае контроллер системы не сможет ею управлять и насос перестанет работать. В результате нагрева теплоноситель в солнечном контуре расширится и произойдет его аварийный сброс. При остывании же объем теплоносителя уменьшится и давление окажется недостаточным для перезапуска системы. Теплоноситель придется доливать. Установите источник бесперебойного питания, чтобы избежать подобных случаев.

И чтобы избежать несанкционированного изменения настройки контроллера детьми, советуем защитить его паролем.

• Необходимость обслуживания. Раз в два года требуется замена теплоносителя и промывка трубопровода.

На выставке «Малоэтажная страна» солнечные коллекторы можно увидеть на крыше дома компании КЛМ-Арт. Вы можете увидеть конструкцию коллектора и задать вопросы консультантам выставки.