Гелиосистемы: горячая вода может быть доступной для вас при любой цене на теплоносители

Как не зависеть от государства и получать горячую воду практически бесплатно, в то время как большинство переживает о росте цен на теплоносители? С помощью гелиосистем, которые аккумулируют тепловую энергию солнца и позволяют наслаждаться горячей водой даже там, где нет централизованного водоснабжения. Гелиосистемы являются отличным решением для нагрева воды не только в частном доме, но и в гостиничном бизнесе или на предприятиях.

В отличие от солнечных панелей, которые вырабатывают электроэнергию, солнечные коллекторы, являющиеся частью гелиосистемы, аккумулируют тепловую энергию солнца. По сути, их можно сравнить с модернизированным летним душем на даче: поверхность с хорошей теплопроводностью обеспечивает нагрев воды в баке-накопителе, но тепло передается с помощью жидкости-теплоносителя.

По сравнению с солнечными электростанциями гелиосистемы - относительно простые устройства. При этом они помогают экономить до 75% на нагреве воды для повседневных нужд и уменьшить затраты на отопление помещения на 30-40% и даже до 80% в случае подогрева теплого пола.

Как и работа солнечных панелей, эффективность гелиосистем зависит от количества солнечного света и в то же время КПД солнечных коллекторов достигает 75%, а иногда и 85%. Из большого разнообразия систем, можно подобрать конструктивные решения, которые работают и в пасмурную погоду, и в зимний сезон.

Какой вид гелиосистем подойдет в вашем случае?

Сезонные солнечные коллекторы
Сезонные солнечные коллекторы, работающие с ранней весны до холодов, - это хороший экономичный вариант обеспечения горячей водой дач, коттеджей и мини-отелей в период летних отпусков.

Простая безнапорная конструкция сезонного солнечного коллектора не имеет насоса и системы управления, поэтому практически не требует обслуживания. Эта гелиосистема работает за счет естественной конвекции по принципу термосифона. По законам физики вода при нагревании в вакуумных трубках поднимается вверх и попадает в бак-накопитель, расположенный над коллектором, а порция холодной воды направляется в коллектор для нагревания. В зависимости от объема бака в сутки можно нагреть до 300 л воды.

Преимущества:
• доступная стоимость и простота эксплуатации;
• нет необходимости в электропитании;
• долговечность и надежность;
• возможность подключения к системе водоснабжения.

Недостатки:
• сезонность работы;
• невысокая производительность за счет естественной циркуляции горячей и холодной воды;
• необходимость полностью сливать воду в холодный период.

Для сезонной системы с медным теплообменником, работающей под давлением с помощью насоса, возможно подключение ТЭНа для подогрева воды во время холодов.

Если же вам нужно обеспечение горячей водой круглый год, в том числе и для отопления, потребуется более сложная конструкция, способная покрывать до 85% расхода горячей воды в год. Она включает в себя один или несколько солнечных коллекторов, насос, контроллер, бак-накопитель и расширительный бак.

Какой солнечный коллектор выбрать: плоский или вакуумный? Хотя производительность различных видов плоских коллекторов, как впрочем и вакуумных, может отличаться в 2-3 раза, в среднем за год плоские солнечные коллекторы вырабатывают на 10-20% меньше тепловой энергии, чем вакуумные. Но разница в их цене ощутимая. Поэтому хорошим решением может стать увеличение площади плоских коллекторов, что всё равно получится экономически более выгодно, чем установка вакуумного коллектора.

Давайте подробнее рассмотрим достоинства и слабые места этих двух видов солнечных коллекторов.

Плоские солнечные коллекторы
Плоский коллектор представляют собой слой поглотителя (абсорбера), находящийся в раме с теплоизоляционным материалом и покрытый стеклом. Аккумулированное тепло отдается жидкости-теплоносителю (раствор пропиленгликоля), а от нее передается в теплообменнике воде, которой мы пользуемся.
Плоские коллекторы недорогие, но теряют заметное количество тепла, что является их главным недостатком. Кроме своей доступности, они имеют ряд других преимуществ:

1. длительный срок эксплуатации - 20-25 лет;
2. неприхотливы и практически не требуют обслуживания, разве что в местности с сильно загрязненной атмосферой 1-2 раза в год можно протирать стекло;
3. при соответствующем подборе алгоритма автоматики для плоских коллекторов можно избежать режима стагнации, когда из-за перегрева жидкости-теплоносителя возможно ее разложение и ускорение коррозии;
4. в зимний период теплопотери (что плохо с одной стороны) приводят к быстрому оттаиванию стеклянной поверхности, что в целом повышает производительность коллектора.

Вакуумные солнечные коллекторы
Вакуумный коллектор представляет собой систему трубок: поглотитель тепла находится в прочной стеклянной трубке под вакуумом, что предотвращает теплопотери, а теплоноситель протекает по внутренней тепловой трубке и получает тепло от абсорбера. Так удается добиться более высоких температур, что является как плюсом, так и минусом.

С одной стороны, вакуумные солнечные коллекторы более эффективны при пасмурной и морозной погоде. Но если на поверхности такого коллектора будет лежать снег, то эффективность его работы резко упадет.

С другой стороны, в жаркий период чаще достигается температура стагнации, что приводит к быстрому разрушению теплоносителя и необходимости его замены через несколько лет. Также ускоряются коррозионные процессы, что может потребовать замены тепловых трубок. Поэтому возникает потребность в дополнительном охлаждении за счет воздушных теплообменников или же в сбросе лишней тепловой энергии, например, на нагрев воды для бассейна.

Иногда происходит потеря вакуума, и отдельные вакуумные трубки приходится менять.

Всё же, несмотря на тонкости обслуживания, вакуумные коллекторы будут надежнее в умеренных широтах благодаря таким преимуществам:

1. высокая производительность за счет низких теплопотерь позволяет пользоваться теплой водой даже зимой или при рассеянном солнечном свете;
2. трубки вакуумных коллекторов обеспечивают попадание солнечных лучей на абсорбер под прямым углом в любое время светового дня, делая работу системы более стабильной;
3. вакуумный коллектор легко монтировать из отдельных элементов, что позволяет спроектировать необходимую конструкцию;
4. стекло трубок выдерживает большие нагрузки, вплоть до ударов крупного града.

Чтобы подобрать оптимальное для вас решение, обратитесь к нам за консультацией.

Позвоните по телефону +3 8(067) 401 83 65 или напишите на sales@n-energy.com.ua, чтобы спроектировать оптимальную гелиосистему с учетом ваших потребностей.