Принцип роботи сонячних колекторів
Пристрій складається з двох частин: власне сам сонячний колектор і теплообмінний акумулятор. Всередині замкнутої системи циркулює антифриз (теплоносій), який нагрівається на сонячному світлі і віддає своє тепло через спеціальний теплообмінник, вмонтований в бак з водою. У цьому баку вода знаходиться до тих пір, поки її не використовують, потім заливається холодна вода, замість використаної гарячої і циркуляція поновлюється. У баку-акумуляторі може бути встановлений електричний нагрівальний елемент для додаткового підігріву, в разі якщо вода дуже активно використовується а також, якщо небо затягли хмари. Як правило немає необхідності часто використовувати нагрів електрічеством.Структура вакуумних труб для нагріву дуже схожа на конструкцію звичайного термоса: одна труба вставлена в іншу, між ними вакуумна порожнина, яка створює ідеальну теплоізоляцію. Через циліндричної форми трубок сонячні промені постійно потрапляють перпендикулярно і передають максимум теплової енергії. Це дозволяє значно підвищити ККД для пристрою.
Як вода нагрівається взимку?
При мінусовій температурі навколишнього середовища використовуються вакуумні колектори. які ізольовані від холоду навколишнього середовища і можуть нагрівати воду до температур 100-160 градусів Цельсія. Вакуумні сонячні колектори можуть застосовуватися як для нагріву води так і для опалення будинку, що дозволяє отримати безкоштовну чисту енергію.Есть три типи таких колекторів: з U-подібними трубами, з тепловими трубами і з внутрішнім теплоносієм. Однак такі сонячні установки реально можуть впоратися з підтриманням тепла в будинку тільки в перехідні сезони (весна-осінь), в лютий мороз все-одно доведеться використовувати додатково основне опалення (газ, вугілля, тепломережа)
Чи вигідно використовувати колектори?
Енергія сонця повністю безкоштовна (на вітряні генератори є невеликий податок). Ми отримуємо нагрів звичайної води до 80 градусів Цельсія в обсязі від 200 до 500 літрів, в залежності від типу установки. Сонячний колектор працює цілий рік. навіть в похмуру погоду він нагріває воду (близько 15-25% від своєї потужності). Нагріта вода в бойлері практично не остигає, цьому сприяє спеціальна теплоізоляція. Система може працювати спільно з котлом, каміном, електронагрівачем в автоматичному режимі.
Найважливіше:
- колектор дає енергетичну незалежність
- економію з перших днів запуску системи
- чиста нескінченна енергія (поки не згасне сонце)
Правильно розрахована система дасть 100% гарячої води 7 місяців в році. В інші місяці необхідно буде використовувати додаткову енергію
Монтаж сонячного колектора
Процес установки включає в себе необхідні розрахунки по оптимізації сонячної енергії, яка доступна в даному регіоні, ці параметри залежать від ширини, довготи, особливостей клімату і умов використання системи.
Найважливіші чинники. які ми можемо змінити - це кут нахилу сонячного колектора і орієнтація установки (азимут). При установці колектора на дах будинку кут нахилу буде поставлено покрівлею даху. Найбільша кількість енергії вбирається під кутом в 45 градусів. тому необхідно орієнтуватися на кут нахилу сонця відносно горизонту у вашій місцевості. Для наших широт оптимальними є кути нахилу між 30 та 45 градусами. Дуже важливою частиною є підтримуюча установка - саме вона буде нести опору для сонячного колектора, вона повинна витримувати пориви вітру і надійно фіксувати геліосистему.
Типові способи встановлення сонячних колекторів:
Похилий (на дах з кутом ската)
Горизонтальний (на плоский дах);
Свободностоящий (з опорною структурою)
На завершення можна сказати, що незалежні енергетичні системи швидко набирають популярність. А сонячні колектори, як елемент незалежній структури будинку вдало вписується в «зелені» технології і безкоштовні джерела енергії.