Разновидности солнечных нагревателей для воды и их применение

Солнечные нагреватели (они же – коллекторы) – прекрасное решение для летнего ГВС. Однако их можно успешно использовать и в зимний период, и в межсезонные месяцы, причем не только для обеспечения дома горячей водой, но и для его обогрева. Главное при этом – правильно подобрать тип нагревателей и рассчитать их количество (оно зависит от нужд водоснабжения дома).

Существует две разновидности гелиоколлекторов, выбор той или иной определяется планируемыми расходами на систему и особенностями использования. По сути, принцип их действия аналогичен, различия заключаются лишь в конструктивных исполнениях, которые и определяют всю специфику. В целом же каждый солнечный коллектор состоит из абсорбера (модуля, поглощающего солнечное тепло и ответственного за нагрев воды), теплоизолированного корпуса и лицевой панели из особого защитного стекла. Абсорбер обязательно окрашивается в черный цвет селективной краской для лучшего теплопоглощения.

Вода, протекая через абсорбер, нагревается солнечной энергией и поступает в так называемый бак-накопитель. Оттуда прогретая жидкость распределяется для бытовых нужд, замещаясь по мере расходования холодной, не прогретой, водой.

Плоские коллекторы

В плоских коллекторах абсорбер – металлическая пластина с припаянным к ней снизу трубчатым змеевиком. Такие модели более просты, причем самодельные варианты нередко не уступают в производительности заводским изделиям. Использовать плоские нагреватели лучше всего летом (или в южных регионах с мягкой зимой), для дачного ГВС или подогрева бассейна.

Солнечные нагреватели (они же – коллекторы) – прекрасное решение для летнего ГВС. Однако их можно успешно использовать и в зимний период, и в межсезонные месяцы, причем не только для обеспечения дома горячей водой, но и для его обогрева. Главное при этом – правильно подобрать тип нагревателей и рассчитать их количество (оно зависит от нужд водоснабжения дома).

Существует две разновидности гелиоколлекторов, выбор той или иной определяется планируемыми расходами на систему и особенностями использования. По сути, принцип их действия аналогичен, различия заключаются лишь в конструктивных исполнениях, которые и определяют всю специфику. В целом же каждый солнечный коллектор состоит из абсорбера (модуля, поглощающего солнечное тепло и ответственного за нагрев воды), теплоизолированного корпуса и лицевой панели из особого защитного стекла. Абсорбер обязательно окрашивается в черный цвет селективной краской для лучшего теплопоглощения.

Вода, протекая через абсорбер, нагревается солнечной энергией и поступает в так называемый бак-накопитель. Оттуда прогретая жидкость распределяется для бытовых нужд, замещаясь по мере расходования холодной, не прогретой, водой.

Плоские коллекторы

В плоских коллекторах абсорбер – металлическая пластина с припаянным к ней снизу трубчатым змеевиком. Такие модели более просты, причем самодельные варианты нередко не уступают в производительности заводским изделиям. Использовать плоские нагреватели лучше всего летом (или в южных регионах с мягкой зимой), для дачного ГВС или подогрева бассейна.

За счет ровной плоской поверхности на них почти не собирается пыль и прочие загрязнения. Парусность плоских моделей довольно высока, это надо учитывать при их установке. Кроме того, у них достаточно велик процент теплопотерь. Стоят подобные коллекторы довольно недорого.

Вакуумные коллекторы

В вакуумных моделях абсорбер представляет собой систему вакуумированных трубок. Существует несколько разновидностей конструкций таких трубок, причем у каждой есть свои недостатки и достоинства. Вакуумные коллекторы очень эффективны зимой и в межсезонье, поэтому их обычно применяют для круглогодичного ГВС.

У вакуумных коллекторов меньше парусность и минимальные тепловые потери, поэтому для зимы они – оптимальный вариант. Кроме того, при равной площади производительность вакуумной модели почти в 2 раза выше, чем у плоской. Однако такие коллекторы значительно дороже плоских, самостоятельно их собрать очень сложно (требуется закупать нужные вакуум-трубки).

Схемы подключения

Мало подобрать нужный солнечный коллектор для нагрева воды. Его еще надо правильно подключить. Причем схема подключения зависит не только от особенностей модели или количества точек водопотребления. Прежде всего она зависит от цели использования нагревателя (отопление или ГВС) и сезона использования.

Для летнего ГВС

Для снабжения горячей водой летом подойдет самый простой вариант с естественной циркуляцией. Чаще всего его применяют для дачных душей, но такой водонагреватель приемлем и для небольшого дома. Коллектор при этом размещается ниже бака-накопителя (примерно на 1м), диаметр соединительных труб между ними – не менее ¾’’. Для предотвращения теплопотерь бак утепляют (изоляция не менее 10 см толщиной).

Это самая простая схема, но она малоинерционна. Кроме того, очень часто нет возможности расположить бак и коллектор нужным образом, поэтому приходится использовать принудительную циркуляцию, которую будет обеспечивать специальный насос. На зиму воду из системы надо обязательно сливать.

Для зимнего ГВС

Зимой в теплообменнике солнечных коллекторов должен циркулировать антифриз, а не вода. Поэтому в систему надо монтировать не обычный бак-накопитель, а так называемый «бак косвенного нагрева». Это утепленная емкость, в которой проходит медный змеевик-нагреватель, по которому и циркулирует антифриз, прогревая объем жидкости на манер кипятильника. Из бака вода распределяется по дому.

Циркуляция должна быть принудительной (за счет насоса), кроме того, возле бака нужно установить дополнительную емкость (аванкамеру) для стабилизации гидродавления. Ее объем зависит от объемов воды в системе.

Для зимнего отопления

Система аналогична используемой для ГВС зимой, только дополнена резервным источником подогрева. Обычно это – установленный в доме котел (газовый, электрический). Такое подключение необходимо для нагрева воды до нужной температуры в условиях недостатка солнечного света. Вода из бака-накопителя (его емкость, соответственно, должна быть больше) поступает в отопительные контуры.

Для зимнего ГВС и отопления

По сути, это объединение предыдущих двух вариантов, в котором используется бак-нагреватель несколько иной конструкции. Кроме нагревательного элемента, в нем размещается дополнительный внутренний резервуар. Он позволит отделить воду для отопления от предназначенной для ГВС. Вода для ГВС требуется чистая, причем температурой значительно ниже, чем для отопления. Поэтому циркулировать она будет через отдельный резервуар.

Во всех системах с дополнительным подогревом для контроля температуры воды нужно устанавливать специальные контроллеры. Они приобретаются в магазинах отопительного оборудования и легко подключаются своими руками.

Самостоятельное изготовление

Изготовить солнечные батареи для воды самостоятельно хотят многие владельцы частных домов и отдельных участков. Действительно, например на даче не всегда целесообразно устанавливать дорогостоящий заводской вариант, особенно если использоваться он будет «от случая к случаю».

При этом кажется, что создание такого нагревателя своими руками – процесс очень трудоемкий и требующий массы специализированных исходников. Конечно, если речь идет о вакуумной модели, так оно и есть. А вот простые плоские коллекторы вполне можно собрать и из подручных материалов. Например, в качестве нагревательного элемента-абсорбера можно использовать спаянную вручную змеевидную трубку, старый бойлерный котел, радиатор холодильника или даже обычный садовый шланг или пластиковые бутылки.