Поиск альтернативных максимально бюджетных вариантов обогрева своего жилья побуждают собственников установить солнечный коллектор для отопления дома. Это оборудование использует в своей работе возобновляемую бесплатную энергию природы, что не только выгодно, но и экологично. Чтобы не ошибиться в выборе модели такого устройства, важно предварительно изучить существующие типы, особенности их функционирования, плюсы и минусы.
Какие бывают виды солнечных коллекторов для обеспечения отопления
Плоские светопоглощающие
Представляют собой конструкцию прямоугольной или квадратной формы, основным элементом которой является металлический лист с высокими показателями аккумуляции энергии солнца. Он покрывается тёмной краской для усиления эффекта, снизу оснащается слоем изоляции, сверху накрывается стеклом или поликарбонатной пластиной для защиты от загрязнения. Под листом располагается змеевик, обычно из медных трубок, по которому циркулирует теплоноситель, нагреваясь от листа металла.
Плоские солнечные коллекторы зачастую используются для горячего водоснабжения дома. Они получили широкую популярность благодаря ряду моментов
- простая конструкция, которая может быть изготовлена самостоятельно
- надёжность
- высокий КПД в летний и демисезонный период
- доступная стоимость
К сожалению, для отопления помещений зимой они малопригодны, так как их производительность резко падает по мере сокращения солнечных дней и падения температуры. Также при их эксплуатации важно учитывать высокую парусность, т.е. неустойчивость под действием ветра, осадков.
Вакуумные
Такая гелиоустановка состоит из ряда светопоглощающих колб, оснащённых трубкой, из которой полностью выкачан воздух. Это позволяет создать эффект термоса, когда до 95% адсорбированной энергии сохраняется. В нижней части трубки сосредоточен антифриз, который в результате нагрева переходит в газообразное состояние. В верхнем отсеке происходит передача тепла от него воде, которая циркулирует по трубам системы.
Главное преимущество оборудования, заключается в том, что вакуумный солнечный коллектор идеален для отопления дома зимой. Он сохраняет эффективность в мороз до -37 С, способен улавливать излучение, проходящее через облака в пасмурные дни. Его можно с уверенностью использовать для обогрева жилья в северных широтах. Среди минусов эксплуатации стоит отметить
- высокую стоимость устройства
- необходимость постоянного очищения поверхности
- невозможность изготовления подобной конструкции своими руками
Воздушные
В отличие от предыдущих типов здесь применяется не жидкий, а газообразный теплоноситель. В качестве адсорбера тепла может применяться гофрированная панель из алюминия или меди, покрытая чёрной краской, или система металлических трубок. К аккумулятору тепла подключаются патрубки для отвода нагретого и поступления холодного воздуха. Все элементы заключаются в короб, изолированный сзади и с боков. Сверху конструкция накрывается прозрачным материалом.
Воздушный солнечный коллектор можно использовать для отопления в холодное время года с разницей температур внутри и снаружи помещения до 17 С. Дополнительные плюсы оборудования
- простая установка и обслуживание
- доступная стоимость
- отсутствие необходимости в обустройстве водяной системы отопления с прокладкой трубопровода
- возможность изготовления своими руками
С другой стороны такие устройства уступают по производительности вакуумным моделям, так как воздух менее эффективен в качестве теплоносителя. Для увеличения производительности к гелиоустановке можно подключить вентилятор для принудительной циркуляции потоков. Ещё один минус оборудования – невозможность использования в качестве источника горячего водоснабжения (ГВС). Однако эти недостатки не останавливают многих владельцев домов от установки такого устройства на крыше или стене своего жилища.
Как изготовить солнечный коллектор для отопления частного дома в зимнее время своими руками
Ввиду того что вакуумную гелиосистему невозможно собрать самостоятельно, а плоские светопоглощающие модели больше подходят для обеспечения ГВС, наиболее разумным вариантом является создание воздушного устройства. Прежде всего необходимо подобрать комплектующие для его сборки, для чего понадобятся
- Листы фанеры или деревянный брус для формирования каркаса. Их необходимо обработать лакокрасочной эмульсией или иным составом, защищающим от проникновения влаги.
- Алюминиевая пластина, которая будет использоваться в качестве аккумулятора энергии. Желательно, чтобы она была перфорированной, что обеспечит более свободный доступ воздуха. С наружной стороны она покрывается чёрной краской. Также в качестве адсорбера могут использоваться металлические водопроводные трубы, которые крепятся к алюминиевому листу монтажной лентой.
- Пенопласт, минвата, пенополистирол для теплоизоляции. Важно, чтобы солнечный коллектор, работающий зимой, был предельно надёжно защищён от морозов.
- Закалённое стекло или поликарбонатная прозрачная панель, которая будет закрывать всю конструкцию сверху.
- Трубки из металла или ПВХ для отведения и подачи воздушных потоков.
Изготовление коллектора начинается со сборки деревянного каркаса, все щели которого обрабатываются монтажной пеной. Дно и стенки обкладываются утеплителем. В торцах ящика необходимо сделать отверстия для размещения входящих и отводящих патрубков. После того как они будут подсоединены к конструкции их наружные элементы, которые будут соприкасаться с уличным воздухом, нужно тщательно теплоизолировать. Внутрь каркаса укладывается адсорбер – алюминиевый лист или система труб. Сверху фиксируется панель из стекла или поликарбоната.
Выполняется установка солнечного коллектора для эффективного отопления дома на южной стене или скате крыши, так как эта часть здания получает наибольшее количество энергии. Важно максимально надёжно зафиксировать корпус оборудования, так как он будет постоянно подвергаться воздействию ветра, осадков.
Принцип действия устройства
Собранный агрегат начинает улавливать солнечную энергию сразу после установки. Излучение беспрепятственно проходит через прозрачное стекло и адсорбируется алюминиевым листом. Утечке тепла препятствует изоляция. От того насколько надёжно она герметизирует корпус, напрямую зависит КДП системы отопления. Поглощённая металлом энергия нагревает пространство внутри коллектора, после чего горячие воздушные потоки поступают через отводящий канал в дом. В помещении они вытесняют более холодные массы, подталкивая их к входу второго патрубка, также подсоединённого к оборудованию на крыше. Дополнительно увеличить эффективность комплекса обогрева можно, установив на выходе тёплого воздуха вентилятор.
Лучшие модели гелиоустановок
Так как отопление дома солнечными коллекторами зимой не слишком распространено в нашей стране, отзывы о его использовании немногочисленны и противоречивы. От применения такой системы пользователей останавливает высокая стоимость оборудования и непредсказуемый эффект, оценить который можно только в процессе эксплуатации. Однако интерес к данному источнику энергии постепенно возрастает, споров и обсуждений становится больше. Чаще всего в качестве удачных примеров применения гелиоустановок для отопления и ГВС приводятся ниже перечисленные модели.
HH-SCH-12
Высокопроизводительное устройство вакуумного типа, КПД которого достигает 92%. Его корпус состоит из 12 трубок длиной 180 см, которые занимают пространство 1,5 м2. Модель отлично зарекомендовала себя при работе в морозы. Дополнительное преимущество – возможность объединения с аналогичными агрегатами в единую гелиоустановку. Цена – от 27 тыс. руб.
FPC-2200
Плоский солнечный коллектор для ГВС и отопления частного дома весной, летом, осенью. В качестве адсорбера здесь использована алюминиевая панель, поглощающая до 94% энергии излучения. Это позволяет листу нагреваться до +135 С, что гарантирует приготовление горячей воды в достаточном объёме. Рабочая поверхность оборудования составляет около 2 м2. Дополнительно его необходимо укомплектовать монтажной рамой. Цена – от 28 тыс. руб.
Сокол-Эффект-А
Модель российского производства, адаптированная для наших климатических условий и предназначенная для эксплуатации в течение всего года. Она представляет собой плоскую панель с рабочей поверхностью 2 м2 и монтажной рамой в комплекте. КПД устройства достигает 95%, что позволяет нагревать до 125 л воды в час до температуры +50 С. Дополнительный плюс оборудования – бюджетная цена: 17 тыс. руб.
SOLARVENTI SV3
Гелиоустановка предназначена для обустройства воздушного типа обогрева в зданиях площадью до 25 м2. Обладает ультракомпактным корпусом толщиной 10 мм и весом до 6 кг, что делает возможной его установку на стене. Несмотря на небольшой КПД (57%), этот солнечный коллектор подходит для отопления дома в зимнее время, так как обеспечивает полный воздухообмен в течение 2 часов. Цена – от 39 тыс. руб.
