Вакуумный солнечный коллектор: монтаж, подключение, эксплуатация

Содержание

Базовые схемы подключения солнечного коллектора

Вакуумный солнечный коллектор: монтаж, подключение, эксплуатация

1. Летний вариант подключения для горячего водоснабжения с естественной циркуляцией.
2. Зимний вариант подключения для горячего водоснабжения.
3.

Зимний вариант подключения для отопления.
4. Зимний вариант подключения для отопления и горячего водоснабжения
5.

�спользование солнечного коллектора для подогрева воды в бассейне.

Эффективность работы солнечного коллектора зависит не только от материалов, из которых он изготовлен, но и от того, насколько правильно он установлен и смонтирован.

Схема подключения во многом зависит от требований, предъявляемых к солнечному коллектору (применяется для горячего водоснабжения или отопления). Поскольку вариаций подключения великое множество, приведу лишь основные, базовые схемы.

1. Летний вариант подключения солнечного коллектора для горячего водоснабжения с естественной циркуляцией.

Это наиболее простая и распространенная схема подключения солнечного коллектора, в основном применяемый для летнего душа, но и вполне приемлемый для дома (для этого бак установить в доме).

Для естественной циркуляции (когда горячая вода поднимается вверх) коллектор необходимо располагать, ниже уровня бака на расстоянии не более 1м.

Диаметр труб между коллектором и баком должен быть не менее 3/4 дюйма.

Чтобы горячая вода в баке не остывала, и ей можно было пользоваться в вечернее время, бак необходимо утеплить (утеплителем толщиной 10см).

Недостаток данной системы заключается в малой инерционности за счет естественной циркуляции, кроме того не всегда существует возможность установить коллектор рядом с баком, вследствие чего необходимо устанавливать циркуляционный насос для принудительной циркуляции.

В зимний период, воду с коллектора необходимо сливать, чтобы замерзшая вода не порвала трубы.

2. Зимний вариант подключения солнечного коллектора для горячего водоснабжения.

Для круглогодичного использования солнечного коллектора, в том числе и в зимний период, во избежание замерзание труб, в теплообменник необходимо заливать незамерзающую жидкость (антифриз). В связи с этим необходимо использовать бак косвенного нагрева (по сути это тот же утепленный бак, в котором установлен медный змеевик).

В данном случае циркуляция будет происходить между коллектором и змеевиком, размещенным в баке. А змеевик в свою очередь будет нагревать воду.

Систему желательно использовать с принудительной циркуляцией (установив циркуляционный насос), но можно использовать и естественную циркуляцию (если это возможно). Обязательно к контуру необходимо подключить расширительный бак.

3. Зимний вариант подключения солнечного коллектора для отопления.

Как и в случае горячего водоснабжения, используется бак косвенного нагрева. Котел можно использовать любой, как на газу, так и на твердом топливе.

Р’ весеннее – осенний период РІ солнечный день, котел можно выключить, Р° РІРѕРґСѓ РІ баке будет греть солнечный коллектор.

Что касается зимнего периода, то, к сожалению, эффективность коллектора не очень велика в виду постоянной пасмурной погоды.

Но даже в случае ясной погоды, при низких температурах, коллектор можно использовать лишь для дополнительного подогрева системы отопления (для частичной экономии газа).

Необходимо понимать, чем больше площадь солнечного коллектора, тем больше тепла он может выработать, поэтому чтобы солнечный коллектор мог справиться с обогревом дома, его площадь должна составлять примерно 40% от площади дома.

4. Зимний вариант подключения солнечного коллектора для отопления и горячего водоснабжения

В данном случае, схема сочетает в себе два предыдущих варианта, но с применением другого бака, в котором кроме змеевика установлен еще внутренний резервуар. Внутренний резервуар необходим для того, чтобы отделить техническую воду, которая предназначена для отопления, от питьевой воды.

Поскольку температура, производимая солнечным коллектором не стабильна, необходимо постоянно контролировать работу коллектора, следить за тем, чтобы система не закипела, или наоборот солнечный коллектор не стал причиной перерасхода газа и охлаждения дома.

Рассмотрим ситуацию, когда вы используете коллектор для дополнительного подогрева системы отопления.

Газовый котел греет воду, например до 40° С, в данном случае, имеет смысл включать солнечный коллектор, когда температура жидкости в теплообменнике будет выше 40° С.

В противном случае, если температура в теплообменнике снизится, ниже 40° С получится, что солнечный коллектор будет исполнять роль охладителя (будет охлаждать воду в системе отопления).

Чтобы автоматизировать процесс контроля температуры и управления системой, целесообразно использовать контроллеры температуры.

5. Схема подключения солнечного коллектора для подогрева воды в бассейне.

В случае если необходимо подогреть воду в переносном бассейне (надувном).

Для циркуляции достаточно, использовать погружную помпу (фонтанную или для аквариумов).

Помпу можно включать вручную, либо через электронный таймер, при этом задать время, например включения 9.00 и выключения 16.00.

Для подогрева воды в стационарном бассейне, солнечный коллектор можно подключить к системе фильтрации.

�сточник: SolarSistem.ru

Посмотреть РґСЂСѓРіРёРµ варианты изготовления солнечных коллекторов…

поделиться с друзьями >>>

владимир 15-09-2018 12:04:28утилизируйте избыточное тепло в дополнительный контур например тёплый пол подвала ([Ответить] [Ответить с цитатой][Отменить ответ]
Станислав

Схемы подключения солнечного коллектора к системе отопления

Вакуумный солнечный коллектор: монтаж, подключение, эксплуатация

Альтернативные источники энергии становятся сегодня широко востребованными в частном секторе. При этом наибольший интерес для владельцев загородных коттеджей и небольших дачных домиков представляет солнечная энергия, которая доступна для использования круглый год.

На фоне стремительного роста цен на традиционные энергоресурсы («голубое» топливо, электричество, нефтепродукты) использование современных гелиосистем вполне оправданно. Тем более, что период окупаемости оборудования составляет не более 3-5 лет.

Желательно предусмотреть интеграцию коллектора в индивидуальную систему ГВС и отопления еще на стадии разработки проекта дома — в этом случае получится существенно сэкономить.

Гелиосистема бытового назначения представляет собой контур, в котором последовательно расположены главные элементы конструкции, обеспечивающие «сбор» солнечного излучения, аккумуляцию тепла и последующую передачу полученной энергии конечному потребителю.

В качестве всесезонных автономных энергосистем гелиоустановки используют только в южных регионах России. В северо-восточных районах страны солярные устройства являются частью стационарного отопительного оборудования.

Но и в этом случае их использование позволяет значительно сократить расходы на обслуживание дома в холодное время года.

Принцип работы современных гелиосистем

Понятие «солнечные коллекторы» объединяет в себе несколько вариантов конструкций для домашнего пользования, но схема работы принципиально не отличается.

Все коллекторы, «питающиеся» от Солнца, оснащены системой трубок, которые в зависимости от конструкции оборудования, могут быть смонтированы в виде змеевика или последовательно подключены к выходной и входной магистрали. В самих трубках циркулирует жидкостный теплоноситель для гелиосистем — вода, масло или антифриз.

Поглощение и последующая аккумуляция тепловой энергии от Солнца осуществляются абсорберами. В техническом плане конструкция достаточно проста. Высокая стоимость таких установок обусловлена использованием дорогих материалов.

Для внешней поверхности конструкции применяют износоустойчивые материалы, обладающие отличными светопропускными характеристиками — органическое стекло, полимерные составы и другие.

Но поскольку полимерные «синтетики» не выдерживают продолжительного воздействия УФ-лучей (они имеют высокий коэффициент теплового расширения, что приводит к разгерметизации гелиосистемы), то в качестве альтернативного варианта производители используют каленое или органическое стекло.

А сами трубки чаще всего изготавливают из боросиликатного стекла, которое характеризуется минимальным коэффициентом теплового расширения (в 8 раз меньше, по сравнению с кварцевым стеклом). Именно поэтому материал не трескается при резких колебаниях температуры.

Отличие солнечных батарей от коллекторов

Прежде чем продолжить описание основных характеристик и сферы применения гелиосистем для нагрева воды, нужно разобраться, чем отличаются солнечные батареи от коллекторов.

1) Солнечная батарея — устройство, которое генерирует электричество из энергии Солнца при помощи высокочувствительных фотоэлементов, объединенных в единую автономную систему. Поскольку фотоэлектрические преобразователи производят постоянный ток, дополнительно используется инвертор, который позволяет получить переменный ток, пригодный для бытовых нужд: электроснабжения и освещения.

2) Солнечный коллектор — функциональная сплит-система, главной задачей которой является поглощение ближнего инфракрасного излучения и видимого солнечного света. Батареи генерируют ток, а коллекторы нагревают жидкость внутри трубок. В этом их главное отличие.

Теплоноситель для солнечных коллекторов подбирается с учетом времени года, а также особенностей эксплуатации. Для многофункциональных конструкций обычно используют антифриз (незамерзающая жидкость), а системы сезонного типа заполняют водой.

Сегодня можно купить и более универсальный вариант — гибридный солнечный коллектор. Это устройство привлекательно тем, что одновременно производит электроэнергию и нагревает воду.

Преимущества его использования очевидны: фотоэлектрические модули охлаждаются активной системой отвода тепла, благодаря чему генерируется вдвое больше электроэнергии, а излишки теплоресурсов расходуются на нагрев воды.

Солнечное оборудование для дома часто классифицируют по типу теплоносителя. Сегодня на мировом рынке можно встретить жидкостные и воздушные системы. Кроме этого, коллекторы разделяют по температурному режиму работы, то есть применяется классификация по максимальной температуре нагрева рабочих элементов. Выделяют следующие типы систем:

  • низкотемпературные — теплоноситель для солнечных коллекторов разогревается до 50℃;
  • среднетемпературные — температура циркулирующей жидкости не превышает 80℃;
  • высокотемпературные — максимальная температура материала-теплоносителя может подниматься до 300 градусов.

Первые два варианта больше всего пригодны для домашнего использования, тогда как модели коллекторов с высокотемпературным режимом работы чаще применяют в производственной и промышленной отрасли хозяйства.

Это обусловлено тем, что в высокотемпературных системах нагрева воды сам процесс трансформации солнечной энергии в тепло достаточно сложный. При этом такие гелиоустановки занимают большие площади.

Не каждый собственник «дачной» недвижимости может позволить себе подобную роскошь.

Схемы установки солнечного коллектора

В автономных системах обогрева и горячего водоснабжения обязательно нужно использовать накопительный бак для аккумуляции тепловой энергии. Связано это с тем, что распределение тепла, которое генерирует гелиоустановка, не пропорционально расходу энергии. Поэтому полученные ресурсы сначала аккумулируют в специальной емкости, а потом только потребляют по мере необходимости.

Специалисты рекомендуют использовать для этой цели стандартный накопительный бак для системы горячего водоснабжения или, как альтернативный вариант, — буферную емкость из автономной отопительной системы.

Грамотно построенная конструкция подразумевает соединение коллектора с дополнительным теплообменником, который напрямую контактирует с накопительным баком.

Существует пять проверенных на практике схем подключения оборудования.

№1. ГВС с естественной циркуляцией материала-теплоносителя

Данная схема используется преимущественно на малых площадях (например, для летнего душа), но вполне применима и для небольших строений — бани или дачного домика.

Солнечный коллектор нужно установить ниже уровня накопительного бака не более, чем на 1 метр. Благодаря этому будет обеспечена естественная циркуляция жидкости в системе.

Для соединения аккумулирующей емкости и коллектора желательно использовать трубы на ¾ дюйма.

Если вы планируете использовать горячую воду в вечернее время, накопительный бак нужно утеплить или купить готовую емкость, функционирующую по аналогии с термосом. Обратите внимание, что слой утеплителя не должен быть меньше 10 см.

Это самая доступная схема подключения солнечного коллектора, однако она имеет один недостаток — минимальную инерционность.

При минусовой температуре окружающей среды воду придется сливать, чтобы не допустить разгерметизации водопроводных труб.

№2. Зимний вариант установки солярного коллектора для ГВС

В данном случае теплоноситель для солнечных коллекторов — антифриз. Это позволяет избежать замерзания воды в трубах зимой. Но здесь нужно использовать аккумулирующую емкость косвенного нагрева с медным змеевиком. Непрерывная циркуляция жидкости происходит непосредственно между внутренними магистралями гелиосистемы и змеевиком, установленным в накопительном баке.

Данная схема монтажа рассчитана на естественную циркуляцию, но желательно «прогонять» теплоноситель для гелиосистем принудительно, используя циркуляционный насос. Дополнительно нужно установить расширительный бак.

№3. Схема подключения коллектора для отопления дома

Этот вариант подразумевает использование емкости косвенного нагрева, которая работает на твердом или «голубом» топливе. Поздней весной и летом котел можно отключать, поскольку воду будет нагревать коллектор.

А вот зимой эффективность гелиосистем в северо-восточных регионах России не очень велика, так как интенсивность солнечного излучения минимальна.

По этой причине коллектор используют в качестве источника дополнительного подогрева к отопительным системам.

Но даже в этом случае владелец дома получает возможность более рационально расходовать традиционные энергоресурсы. Чтобы обеспечить отопление дома в зимний период при помощи только одного солнечного коллектора, габариты всей конструкции должны составлять не менее 30–40% от площади здания.

№4. Монтаж гелиосистемы для отопления и ГВС

Типовая схема подключения объединяет сразу два варианта, то есть подходит одновременно для организации автономного отопления и горячего водоснабжения. Здесь применяется двухконтурная теплоаккумулирующая емкость— помимо медного змеевика, монтируется также дополнительный внутренний резервуар.

Такая схема установки дает возможность отделить техническую жидкость от питьевой воды. Для автоматизации процесса нагрева теплоносителя в систему интегрируют специальный контроллер солнечного коллектора, который позволяет избежать перерасхода энергоресурсов за счет контроля над температурой теплоносителя в гелиосистеме и температурой воды в буфере.

№5. Установка коллектора для подогрева бассейна

Данная схема не подходит к системе отопления, а используется, когда необходимо нагреть воду в открытом бассейне переносного типа. Чтобы обеспечить циркуляцию жидкости, допускается использовать стандартную погружную помпу. Если на вашем участке находится стационарный бассейн, для большего удобства оборудование лучше подключить к бытовой автоматизированной насосной станции.

Производительность солнечного коллектора

Одним из главных факторов, влияющих на уровень производительности гелиосистем, является интенсивность солярной радиации, излучаемой Солнцем на протяжении светового дня.

Кроме уровня инсоляции (количество полезного солнечного излучения на единицу площади), на производительность солнечного коллектора влияют и второстепенные факторы: номинальный объем теплоаккумулирующей емкости, материал теплообменника и площадь абсорберов.

При выборе солнечного коллектора для дома обращайте внимание на технические характеристики: коэффициенты теплопотерь, параметры оптического КПД, а также апертурную и общую площадь гелиоустановки.

Исходя из этих параметров, можно провести анализ эффективности работы и рассчитать максимально допустимую мощность. Если использовать тепловой насос и солнечный коллектор, то можно добиться высокой производительности круглый год.

Монтаж и сборка солнечного вакуумного коллектора

Вакуумный солнечный коллектор: монтаж, подключение, эксплуатация

АНДИ Групп cерия Универсал модель CP-II

1 бак для воды; 2 наружный слой бака; 3 внутренний слой бака; 4 вакуумные трубки; 5 медные тепловые трубки, установленные внутри вакуумной стеклянной трубки; 6 подпорная рама, материал сталь с гальваническим покрытием; 7 отражающая пластина дополнительная опция; 8 резиновое уплотнение; 9 предохранительный клапан; 10 датчик контроллера; 11 ; выход горячей воды; 12 крепеж для установки вакуумных трубок на раме.

Установка солнечного водонагревателя.

Солнечный водонагреватель СР-II представляет собой активную систему под давлением, которая устанавливается на открытом воздухе.

Место установкисолнечного водонагревателя:

  • крыша дома и других строений (плоская или скатная);
  • балконы, архитектурные выступы здания;
  • земля (открытая для солнца местность).

Рекомендации по месту установки СК

Важной частью солнечного нагревателя является поддерживающая вакуумные трубки рама. Она обеспечивает правильный угол наклона, а также необходимую жесткость конструкции. Количество вырабатываемой солнечной системой тепловой энергии зависит от целого ряда факторов.

К поддающимся изменению относят: угол наклона относительно горизонтали и ориентацию солнечного водонагревателя (следовательно, и самой рамы) к сторонам света. Критерием ориентации является азимут.

Угол наклона это угол между горизонталью и солнечным водонагревателем (опорной рамой с вакуумными трубками). При установке системы на скатной крыше угол наклона задается скатом кровли.

Наибольшее количество энергии воспринимается рамой с вакуумными трубками при расположении ее под прямым углом к на-правлению инсоляции.

Поскольку угол инсоляции зависит от времени суток и года, ориентацию гелиоустановки следует выполнять в соответствии с высотой Солнца в период поступления наибольшего количества солнечной энергии. Для европейской части России рекомендуется угол наклона 40 -65°.

Азимут описывает отклонение гелиоустановки от направления на юг; если солнечная система ориентирована на юг, то азимут = 0°. Чем меньше отклонение от направления на юг, тем лучше. В идеале следовало бы учитывать режим потребления тепловой энергии (если больше потребляется утром, то лучше ориентировать на юго-восток и т.д.), но не всегда это четко понятно.

Установка солнечного водонагревателя должна быть выполнена таким образом, чтобы незначительным было воздействие дающих тень соседних зданий, деревьев, линий электропередач и т.п.

Рекомендуется до установки солнечного водонагревателя убедиться в целостности и работоспособности гидравлической системы, в которой он будет монтироваться, а также проверить отсутствие утечек и правильность подсоединения водопроводной сети.

Установка солнечного водонагревателя производится в соответствии с маркировкой, указанной на корпусе.

Рекомендуется устанавливать солнечный водонагреватель максимально близко от места использования горячей воды, чтобы сократить потери тепла в трубах магистрали.

Сборка опорной рамы производится согласно фотографиям и рисункам, включенным в инструкцию, с помощью болтов и гаек, прилагаемых к комплекту рамы – каркаса.

Инструменты и материалы, которые потребуются во время монтажа

  • тканевые перчатки,
  • металлические соединительные детали,
  • гаечный ключ,
  • жидкое мыло/мыльный раствор и т. д.
  • солнечного нагревателя:

Основные устройства и материалы, требуемые для установки.

  • Клапаны:для выполнения монтажа данной солнечной системы потребуется шесть клапанов:
  • один одноходовой клапан (включенный в комплект поставки системы);
  • один предохранительный клапан (включенный в комплект поставки системы);
  • один смесительный кран (на каждую точку разбора воды, чтобы смешивать холодную и горячую воду до комфортной температуры);
  • три шаровых крана (два для трубы с холодной водной, один для трубы горячей воды);
  • рекомендуется: смеситель/смесители с терморегуляторами (устанавливаются в точках разбора воды для комфорта и безопасности использования горячей воды стабильной температуры).

Труба: Медная труба для подачи холодной воды в бак-гидроаккумулятор; подводящая часть трубы (место соединения трубы и бака -гидроаккумулятора) должна быть изолирована водонепроницаемым эластичным уплотнительным кольцом из неопрена или другой разновидности каучука толщиной 3/8” (≈ 1см).
В случае использования трубы, изготовленной только из поливинилхлорида, трубопровод и соединительные детали должны иметь высокие показатели прочности, теплостойкости, стойкости к воздействию ультрафиолетового излучения, максимальное рабочее давление должно быть равно 6 кг/см2.

Рекомендация: труба должна быть установлена с минимальным количеством изгибов и колен.

Примечание: в случае использования трубы и арматуры из поливинилхлорида важно, чтобы в соединениях использовались клеи и клеящие материалы, рекомендуемые поставщиком таких изделий.

В случае использования металлических труб под резьбу для герметизации резьбовых соединений рекомендуется применять уплотняющую ленту (ФУМ ленту). Количество соединений и длина труб зависит от конкретных условий установки.

Важно ознакомиться с прилагаемой схемой с целью правильного расположения внешних компонентов монтажа системы и их размещения в баке аккумуляторе.

Если солнечный водонагреватель будет использоваться в системе с низким давлением (например, холодная вода подается не из магистрального трубопровода, а из накопительного бака), то нижняя часть накопительной емкости должна быть расположена как минимум на 30 см выше верхней части водонагревателя.

Монтаж солнечного водонагревателя.

После визуальной проверки комплектности оборудования, перейдите к сборке опорной конструкции.

После того, как конструкция рамы будет жестко закреплена, снимайте гайки с нижней части бака для воды и установите его наверху рамы. Затем поставьте гайки на место, постепенно затягивая их в нижней части водонагревателя. Полностью затянуть гайки нужно будет после установки вакуумных трубок на раму.

Установите черные круглые пластиковые кольца для крепления вакуумных трубок на горизонтальную планку с отверстиями для крепежа, расположенную в нижней части рамы.

Перед установкой вакуумных трубок наденьте на стеклянную трубку черное силиконовое кольцо; для эффективности теплопередачи медный наконечник тепловой трубки, выступающий из вакуумной трубки, смажьте термопастой, а для удобства монтажа верхнюю часть стеклянной трубки (примерно на 5-7 см) смажьте жидким мылом.

Осторожно вставьте трубу в бак, медленно и мягко, чтобы не повредить трубу, поворачивайте ее в направлении по часовой стрелке, держа вакуумную трубку за среднюю и нижнюю часть до проникновения медного наконечника в бак. После этого установите черное силиконовое уплотнительное кольцо в место соединения трубки с баком.

Когда вакуумная трубка будет установлена в бак, в пластиковое кольцо, установленное в нижней части рамы, завинтите поддерживающую трубку черную пластиковую чашечку.
Таким образом, установите поочередно все вакуумные трубки.

Рекомендации: Монтаж компактного солнечного нагревателя производите в прохладную погоду либо в прохладное время суток. Не допускайте нагрева вакуумных трубок на солнце при монтаже.

Внимание: даже нагретые на солнце снаружи исправные вакуумные трубки всегда остаются холодными. По окончании монтажа системы заполните бак водой и проверьте систему на герметичность.

Информация: После установки системы вакуумные трубки очень редко выходят из строя, так как в них нет воды.

При установке этой системы подсоедините подачу воды к трубе, находящейся внизу бака (с меткой входа подачи холодной воды). Плотно затяните предохранительный клапан наверху бака. После завершения монтажа соединений, откройте дренажное отверстие предохранительного клапана, чтобы сбросить давление из бака. Закройте отверстие после того, как бак будет заполнен водой.

Вакуумный солнечный коллектор: монтаж, подключение, эксплуатация

Вакуумный солнечный коллектор: монтаж, подключение, эксплуатация

Одной из наиболее эффективных солнечных технологий является система вакуумных коллекторов для получения горячего водоснабжения.

На сегодняшний день наиболее рациональный способ использования солнечной энергии — вакуумные коллекторы системы ГВС. Наш обзор ответит на основные вопросы по особенностям работы гелиоустановок, их монтажу и использованию для бытовых нужд частного дома.

Солнечный вакуумный коллектор

  • Как устроен вакуумный коллектор
  • Сборка и установка коллектора на крышу
  • Монтаж теплового аккумулятора
  • Прокладка трубопроводов
  • Обвязка и дополнительные устройства

Как устроен вакуумный коллектор

В отличие от плоского панельного коллектора, где происходит нагрев массивного радиатора, в котором заключён теплообменник с водой, вакуумные гелиоустановки работают иначе.

В них теплоноситель циркулирует по тонким трубкам, заключённым в прозрачные колбы, поднимаясь из нижней части в верхнюю под действием конвекции, которой сопровождается нагрев.

Опционально вакуумный коллектор может иметь следующие конструктивные особенности:

  • Зеркальное дно колбы, фокусирующее световой поток на трубке.
  • Наличие радиаторов на внутренних трубках, что способствует более эффективному поглощению тепла.
  • Нанесение на внутренние трубки специального покрытия в аналогичных целях.
  • Использование вместо трубок с теплоносителем тепловых трубок, заполненных веществом с низкой температурой кипения.
  • Заполнение колб вакуумом и многослойная стеклянная оболочка для снижения обратных теплопотерь.

Устройство вакуумной трубки солнечного коллектора: 1 — вход охлаждённого теплоносителя; 2 — теплообменник (коллектор); 3 — корпус теплосъёмника; 4 — теплоизоляция; 5 — конденсатор тепловой трубки; 6 — выход нагретого теплоносителя; 7 — герметичная пробка; 8 — рабочая жидкость; 9 — тепловая трубка; 10 — алюминиевая пластина (абсорбер); 11 — вакуумная трубка;

Внедрение подобных решений увеличивает стоимость коллектора, но чем выше цена, тем больше солнечной энергии установка способна собрать и направить на нагрев воды.

Это особенно важно в условиях российского климата, где малая продолжительность светового дня и низкий уровень освещённости делают возможным использование только высокоэффективных установок.

Производительность коллектора определяется его паспортными данными в соответствии с потребностями системы ГВС.

Сборка и установка коллектора на крышу

Одно из главных отличий вакуумного коллектора в том, что он не требует подъёма на крышу и установки в сборе. Монтаж можно проводить отдельными узлами, что сильно облегчает самостоятельное выполнение работ.

Первоначально собирается несущая рама. Она достаточно объёмная, но при этом лёгкая, поэтому сборку проще провести на земле. Основным несущим элементом рамы являются боковые продольные рейлинги, которые имеют квадратный или П-образный профиль. В верхней части рейлинги крепятся к манифольду — сборному коллектору, к которому подключаются нагревательные колбы.

Внизу профили соединяются распорной рейкой, на которой закреплена планка с углублениями — держатель вакуумных трубок. Дополнительно рейлинги соединяются в средней части одной или двумя распорками, которые могут иметь амортизирующие накладки сверху.

 По углам к бокам рамы крепятся косынки с радиальными пазами. К ним болтовыми соединениями прикручиваются ноги: длинные со стороны манифольда и короткие в нижней части.

За счёт возможности наклонного крепления к косынкам обеспечивается регулировка угла установки, однако сразу нужно затянуть только осевые винты с втулками, фиксаторы затягивают при завершении монтажа.

Задние ноги во многих коллекторах соединяются между собой стальными растяжками. В нижней части к ногам прикручиваются наклонные лапы для крепления к кровле.

После предварительной сборки рама поднимается на крышу и размещается на скате, обращённом к южной стороне. Сначала коллектор крепится в нижней части, затем смещением или регулировкой длины задних ног регулируется положение установки.

Крепление ног осуществляется в обрешётку сквозь покрытие кровли, под лапами устанавливаются специальные уплотнения из комплекта поставки. Располагать коллектор на крыше нужно таким образом, чтобы ноги опирались на гребни рельефного покрытия. При необходимости на крышу монтируют промежуточные рейки или используют в качестве таковых трубчатые снегозадержатели.

Считается, что оптимальный угол наклона равен географической широте, на которой расположен коллектор, однако в зависимости от времени года и особенностей конструкции могут иметься коррективы, обозначенные производителем в инструкции по монтажу.

У некоторых коллекторов задние лапы закреплены в продольных пазах для возможности изменения наклона в разное время года. Также отметим, что на крутых скатах передние и задние ноги могут меняться местами для соблюдения требуемого угла установки.

Монтаж теплового аккумулятора

Поглощаемое трубками коллектора тепло передается в систему горячего водоснабжения, однако работа в проточном режиме невозможна из-за недостаточной мгновенной мощности. Нагреваемая вода накапливается в тепловом аккумуляторе, откуда затем поступает в точки водоразбора. Вариантов размещения аккумулятора существует два.

Первый — в верхней части коллектора, при этом бак совмещён с манифольдом и тепло от трубок коллектора поглощается непосредственно водой. Такое размещение аккумулятора выгодно только с той точки зрения, что его не придётся устанавливать в доме, расходуя полезное пространство.

Однако несмотря на наличие теплоизоляции, потери тепла достаточно высоки, что допускает применение внешних аккумуляторов только в регионах с умеренным климатом. Поскольку в гелиоконтуре используется вода, внутри бака устанавливается ТЭН, не допускающий замерзания теплоносителя во время простоя, либо реализуется система обратного нагрева путём ограниченной циркуляции гелиоконтура.

Гелиосистема для подогрева воды от солнца: 1 — подача холодной воды; 2 — теплообменник; 3 — бойлер косвенного нагрева (теплоаккумулятор); 4 — датчик температуры; 5 — контур теплоносителя; 6 — насосная станция; 7 — контроллер; 8 — расширительный бак; 9 — горячая вода; 10 — трёхходовой кран; 11 — солнечный коллектор

Теплоаккумулятор, размещённый внутри дома, способен удерживать тепло нагретой воды всю ночь вне зависимости от наружной температуры, к тому же объём запасаемой воды практически не ограничен. Как правило, в этих целях используют бойлеры косвенного нагрева, в качестве теплоносителя во внешнем контуре применяется раствор пропиленгликоля для систем отопления.

Прокладка трубопроводов

Одна из самых сложных задач при монтаже коллектора — соединить его с внутренней сантехникой. Трубопровод должен не только быть устойчивым к перепадам температур, но также иметь качественное утепление. Самым оптимальным вариантом для этих целей считаются трубы PEX с системой надвижных фитингов, которые применяются в системах горячего водоснабжения.

В идеале протяжённость труб должна быть минимальной, особенно во внешней части магистрали. Поэтому коллекторы принято монтировать в самой низкой части ската, заводя соединительные трубы под покрытие в области мауэрлата.

Такое размещение не всегда приемлемо из-за затенения места установки, что вынуждает поднимать коллектор вверх, выполняя проход труб через кровлю с применением специальных герметизирующих вводов.

Внешняя часть трубопроводов должна облачаться в теплоизоляционную скорлупу из вспененного полиизоцианурата или каучука, способных выдерживать температуру свыше 150 °С. Теплоизоляция должна иметь наружную защитную оболочку, устойчивую к ультрафиолету. Внутренние части магистрали также обязательно должны иметь теплоизоляцию.

Обвязка и дополнительные устройства

Наиболее интересная техническая задача при монтаже солнечного коллектора — взаимосвязать его с прочими сантехническими системами и обеспечить корректную работу, решив при этом ряд детских болезней гелиоустановки.

Наиболее просто выполняется подключение при внешнем расположении аккумулятора: к его нижнему патрубку подводится холодная вода, от верхнего ведётся забор горячей, перемещение жидкости выполняется под рабочим давлением водопроводной системы.

Подключение внутреннего аккумулятора к манифольду коллектора выполняется двумя параллельными трубками, при этом в разрыв холодной устанавливается циркуляционный насос с мокрым ротором и специальной гидравлической схемой для гелиосистем. Паспортом насоса должна быть предусмотрена возможность работы в системах с пропиленгликолем.

Одна из главных проблем, возникающих при эксплуатации солнечного коллектора — стагнация, когда температура в обоих контурах достигает практического максимума и теплоноситель начинает кипеть в манифольде или самих трубках коллектора.

Данное явление в основном наблюдается за несколько часов до полудня из-за того, что к наиболее активному периоду нагрева вода в аккумуляторе не успела полностью остыть. Самое примитивное решение проблемы — включение активной циркуляции за несколько часов до светового дня для полного охлаждения аккумулятора, что не решает проблемы полностью и также не вполне удобно для жильцов.

Альтернативный вариант — включение при перегреве дополнительного контура. Это решение реализуется установкой в точке подключения к манифольду пары трёхходовых кранов с сервоприводами, соединённых трубкой протяжённостью 3–4 метра.

При достижении в первичном контуре максимальной температуры контроллер открывает краны, за счёт чего магистраль удлиняется и происходит дополнительное охлаждения теплоносителя, поступающего в манифольд.

Другой, более рациональный вариант — подключение теплового аккумулятора к системе отопления. При наступлении стагнации основной тепловой узел останавливается и часть воды из обратки направляется в третий теплообменник бойлера косвенного нагрева, охлаждая его содержимое.

Конструктивно такое решение сложнее и к тому же дороже в реализации, но при этом гораздо более выгодное с точки зрения энергоэффективности. Все описанные способы плохо работают в тёплое время года, поэтому обезопасить коллектор от перегрева можно только его искусственным затенением.

 опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление – мы вместе изменяем мир! © econet

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.