Теплообменник и терморегулятор
Теплообменник
Теплообменник – важнейший элемент всей отопительной системы. В нём происходит нагрев или охлаждение воды до нужных параметров, после чего она поступает в домашний трубопровод, обогревая помещение. Несколько видов теплообменников
- первичные;
- вторичные;
- термические;
- косвенного нагрева;
- битермические.
Битермические – наиболее оптимальный вариант для тех людей, кто хочет сэкономить на потреблении электричества. В них есть сразу два контура, которые служат для подогрева воды и для распределения её по патрубкам в системе отопления.
Обычно при использовании газовых и твердотопливных котлов температуру подогрева воды можно регулировать вручную или автоматически. Соответственно, можно самостоятельно влиять и на уровень расхода энергии по системе отопления и подогрева воды в целом, что теоретически позволит сэкономить немалые средства (установить их можно и своими руками).
Схема подключения пластинчатого теплообменника
Теплоаккумулятор
Теплоаккумуляторы – это устройства, позволяющее накапливать тепло, сохранённое во время работы котла (в теплоаккумуляторы встраиваются и теплообменники). То есть, если говорить простым языком, тепло будет накапливаться после частичной остановки котла.
Схема стандартного теплоаккумулятора
Поздней ночью тарифы на электроэнергию являются самыми маленькими. В это время теплоаккумулятор накапливает тепло, которое можно использовать уже при выключенном котле. Теоретически, расход потребления электроэнергии в данном случае можно сократить до 200%, то есть, в целых 2 раза! В целом можно выделить наиболее важные преимущества, которые предоставляет такой аккумулятор:
экономия расхода электроэнергии до 200% от первоначального объёма использования (не важно, речь идёт о кирпичных, каркасных или домах из СИП-панелей);
увеличенный срок эксплуатации котлов (не важно, используют они для работы газ или нечто иное);
работа после отключения обогрева (самое важное);
температурные скачки будут отсутствовать или сведены к минимуму (хотя они все равно будут – не дровами ведь загородный дом отапливается и не про насос сейчас разговор);
безотказность работы системы отопления в различных климатических условиях (прямо говоря, с теплообменником любая система отопления будет бесперебойно работать, находясь она в Арктике или Сахаре).
В настоящий момент теплоакумуляторы больше используются уже не как выгодная опция, а как необходимый элемент всей автономной системы теплоснабжения
Однако есть случаи, когда использование теплоаккумуляторов нецелесообразно
- Если дом нуждается лишь в минимальном обеспечении горячей водой (малое количество санитарных узлов, малая общая площадь строения или речь идёт о деревянном доме);
- Если используется для подогрева воды только один вид топлива, с одним и тем же распределением и коэффициентом выделения тепла (тепловой бак в данном случае использовать нецелесообразно).
Внутреннее устройство аккумулятора тепла
Преимущества применения тепловых насосов
Экономия. Если сравнить расходы на отопление с помощью теплового насоса с расходами на газовое оборудование, то получится внушительная сумма с разницей в пользу насосов. А все потому, что альтернативные источники в системе отопления — это тепловая энергия воды и земли.
Безопасная работа. Относительно взрыво- и пожароопасности отопительного оборудования, работающего на газу, электрический тепловой насос для отопления дома является вполне безобидным прибором! Сюда же можно отнести и простоту эксплуатации оборудования.
Универсальность применения. Тепловой насос может работать как на обогрев помещений, так и на их охлаждение (нечто сродни работе сплит-систем в режимах «тепло-холод»).
Полная автоматизация работы. В отличие от твердотопливных котлов, тепловые насосы не требуют постоянной загрузки топлива, к тому же они не нуждаются в постоянном контроле, осмотре, чистке.
А еще тепловому насосу не требуется подключение к магистральному газопроводу – это автономное отопление загородного дома, которое обеспечивается простым подключением к сети электропитания.
Виды дешевых электрокотлов для отопления
Экономные котлы для отопления частного дома классифицируются по принципу работы, мощности, и устройству нагревательного элемента. Всего выделяется 3 типа электрокотлов для отопления:
- ТЭНовые – в основе работы прибора заложена передача тепловой энергии от трубчатого нагревательного элемента, имеющего прямой контакт с водной средой. Особенности данных котлов:
- Преимущества оборудования. Являются самыми доступными товарами в рассматриваемой категории. Оснащаются термостатом и датчиком температуры. Часто такое оборудование имеет возможность ступенчатой регулировки мощности, так как в баке установлено сразу несколько ТЭНов. Небольшие габаритные размеры.
- Недостатки оборудования. Отличаются самым высоким расходом электроэнергии среди других типов электрокотлов. Погружной мокрый ТЭН со временем обрастает накипью, что значительно снижает эффективность работы оборудования.
ТЭНовый электрокотёл Источник
- Индукционные энергосберегающие котлы для отопления частного дома. Отличаются следующими особенностями конструкции и набором функций:
- Подразделяются на 2 категории – ВИН (вихревые индукционные нагреватели) и SAV. ВИН считаются инновационным типом индукционного оборудования, отличаются простотой в эксплуатации и повышенным КПД (до 99%).
- Приводятся в действие при создании электромагнитного поля на обмотке катушки, через которую проходит электрический ток. Вектор и полярностью поля постоянно меняются с высокой частотой, что вызывает завихрения токов с резким выделением большого количества тепловой энергии.
Индукционный электрокотёл SAV Источник
- Преимущества вихревых котлов. Быстрый нагрев теплоносителя. Нагревательный элемент подвергается постоянным высокочастотным колебаниям, что исключает отложение накипи и пригорание твёрдых частиц на поверхности нагревательного элемента. Считаются самыми экономичными электрокотлами для отопления частного дома, цены на которые зависят от мощности, бренда и других критериев.
- Недостатки вихревого оборудования для нагрева теплоносителя. Быстрый нагрев может со временем привести к поломке всего агрегата. Большие размеры оборудования, по сравнению с ТЭНовыми котлами. Повышенный риск возникновения коррозии, который исключается при использовании и частой замене магниевого анода. Более высокая стоимость, чем у аналогичного электрооборудования.
Индукционный электрокотёл ВИН Источник
- Электродные (ионные) агрегаты. В основе конструкции приборов заложены погружные электроды, которые подвергаются воздействию переменного тока. Теплоноситель проходит через выделенный резервуар, и, являясь проводником, нагревается при прохождении ионов через водную среду. Принцип нагрева основан на преобразовании кинетической энергии заряженных частиц в тепловые потоки. Особенности электродных нагревателей:
- Преимущества. Отличаются малыми габаритами, могут быть установлены в любом помещении. Невысокая стоимость, по сравнению с ВИН и SAV. Просты в монтаже и эксплуатации, полностью пожаробезопасны, при поломке легко поддаются ремонту. В отличие от индукционного оборудования, не образуют электромагнитное поле, вызывающее коррозию внутреннего бака.
- Недостатки. Не могут эксплуатироваться сами по себе, так как, в большинстве случаев, требуется приобретение дополнительных деталей – расширительного бачка, циркуляционного насоса, модулей, отвечающих за безопасность при эксплуатации. Допускается использование только одобренного производителем теплоносителя, при применении очищенной воды или антифриза оборудование быстро выходит из строя.
Каждый экономичный электрокотел для отопления имеет свои плюсы и минусы. Чтобы выбрать наиболее подходящее оборудование, необходимо учесть многие параметры и особенности эксплуатации системы отопления в частном жилом доме.
Другие альтернативные системы без использования газа
Водородный котел – это альтернативный источник тепловой энергии, который отличается экологической чистотой. Принцип работы основан на реакции взаимодействия молекул кислорода и водорода. В результате этого взаимодействия выделяется огромное количество тепла
Однако для эксплуатации такого вида отопления важно строго соблюдать технику безопасности
Главный недостаток такого устройства в высокой стоимости используемого оборудования. Единственным способом экономии можно считать вариант с самостоятельным изготовлением оборудования. Для работы система должна быть постоянно подключенной к водоснабжению и электропитанию. Также нужна водородная горелка, сам котел, катализаторы и водородный генератор. Тепло, которое вырабатывается в результате химической реакции, подается в теплообменник. В результате работы установки образуются отходы – обычная вода.
Многообразие жидкого биотоплива
Сырье для биологического топлива, используемое в альтернативном отоплении, выделяется своим многообразием и поэтому им можно полностью обеспечить всех потребителей. Биологическое топливо жидкого типа получается путем перегонки растительных масел и добавления катализаторов, для того чтобы получить биодизель и такой продукт, как глицерин.
Виды биотоплива
Многие наверняка видели, как производится самогон. Его тоже можно отнести категории биологических продуктов. Сырье для получения биотоплива выделяется своим разнообразием. Наиболее основными типами конечного продукта топлива являются следующие:
- биобутанол;
- биодизель;
- биоэтанол;
- диметилэфир;
- биометанол.
Основным сырьем для получения таких веществ, как биоэтанол и биобутанол, является кукуруза. Производство этих продуктов наиболее развито в таких странах, как США и Бразилия. Эти страны являются и главными поставщиками этого сырья в различные точки планеты.
Кукуруза является самым популярным сырьем для получения биотоплива
Биобутанол получил широкое распространение в пищевой промышленности, так как является спиртом. Сырьем для получения биобутанола могут служить также такие продукты, как: пшеница, свекла или маниока.
Биотопливо, которое имеет самые высокие технические характеристики, можно получить из рапсового масла. Получение биологического дизеля из такого масла происходит в несколько этапов:
- очистка рапса;
- отжим масла и получение жмыха;
- этерификация масла посредством добавления катализаторов;
- отделение биологического дизеля от глицерина.
Биологическое топливо, которое использует альтернативное отопление квартиры, используется в виде концентрата, а для смешения может подойти и обычное топливо для дизеля. Помимо рапса, для получения биологического топлива может использоваться и другое масло не только растительного, но и животного происхождения.
Его используют чаще всего для автомобилей. На 99,9% он состоит из этилового спирта, также в него добавляются некоторые присадки, которые сохраняют резиновые части в двигателе автомобиля в сохранности, а также защитят всю топливную систему, в том числе и от коррозийных воздействий.
Уже есть заправки продающие биотопливо
Если такое топливо использовать постоянно, то автомобиль может быть сконструирован из таких материалов, как пластик или нержавеющая сталь. В данном случае можно применять для эксплуатации авто и такой тип топливоа, как биобензин, так и обычный бензин. Наиболее популярной маркой биологического топлива является биобензин е 95. Биобензин такой марки обладает многими достоинствами. Среди его основных преимуществ можно выделить такие, как:
- доступная цена на топливо;
- концентрация вредных компонентов более низкая;
- на свечах зажигания не образуется нагарный слой;
- во время жары или тяжелых условий эксплуатации не будет перегреваться мотор;
- в случае ДТП этанол не будет таким опасным, как обычное топливо.
Сегодня мировая экономика и современные технологии еще не совсем готовы к тому, чтобы запустить массовое производство топлива биологоческого типа, которое повсеместно будут использовать альтернативные методы отопления. Во многом производство биотоплива обусловлено тем, что проблема экологии сейчас является очень актуальным и острым вопросом. Для того чтобы использовать биотопливо в более крупном масштабе, необходимо для конструкции отопительных систем и автомобилей использовать другие материалы.
Технологии производства биотоплива
Те материалы, которые используются сейчас и многие механизмы не обладают должной устойчивостью к биологическому топливу. Новые материалы, которые обладают более высокой устойчивостью к воздействию органических веществ, обладают еще далеко не оптимальными техническими характеристиками. Еще одна проблема, которая встает перед производителями биологического топлива – это поиск площадей для посевов. Проблема довольно острая, так как такие территории на нашей планете являются довольно ограниченными.
Виды возобновляемых источников для отопления
Для обогрева дома можно успешно использовать энергию ветра, солнца, земли. А также биотопливо. Разберем детальнее, как именно это сделать и что для этого потребуется.
Вид #1 – сила ветра
Весьма успешно в качестве альтернативного источника для отопления загородного дома можно использовать энергию ветра. Этот ресурс невозможно исчерпать. Он имеет свойство возобновляться. Чтобы использовать силу ветра, потребуется специальное приспособление, называемое ветряк.
Принцип использования энергии ветра
Для преобразования силы ветра в альтернативный источник отопления потребуется ветрогенератор. Они бывают вертикальными и горизонтальными в зависимости от оси вращения. Существует много производителей, предлагающих свои модели клиентам.
Стоимость зависит от материала, размера самой установки и мощности. Также можно соорудить ветряной генератор своими силами, используя подручные материалы.
Любой ветряк состоит из таких составляющих:
- лопастей;
- мачты;
- флюгера, чтобы улавливать направление ветра;
- генератора;
- контроллера;
- аккумуляторных батарей;
- инвертора.
Принцип работы ветроэнергетической установки основан на силе ветра, вращающего лопасти ветряка. Лопасти, закрепленные на мачте, находятся высоко над землей. Чем выше, тем выше производительность. Так, для снабжения одного дома достаточно высоты 25 м.
Вращающиеся лопасти приводят в движение ротор генератора. Он начинает вырабатывать трехфазный переменный ток, требующий дальнейшего изменения. Этот ток поступает к контроллеру, где преобразуется в постоянный. Он используется для зарядки аккумуляторных батарей.
Пройдя через батареи, ток выравнивается и поступает на инвертор, где происходит его преобразование в однофазный переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 Вольт. Теперь его можно использовать для бытовых нужд, в системе электрического отопления.
Галерея изображенийВ стандартной схеме ветряка присутствует ротор с лопастями, генератор и редуктор. Для установки необходима высокая мачта и аккумулятор для сбора полученной энергииПо расположению оси вращения ветряки подразделяются на горизонтальные и вертикальные. У горизонтальных вариантов с противоположной стороны крепится «хвост»Ветряной генератор с вертикальным расположением оси вращения отлично работает при любом направлении и силе ветра, но требует более мощной и устойчивой конструкции мачтыИспользуя двигатели от ненужной беспроводной техники и практически бесплатные подручные средства, можно сделать эффективную самодельную электростанциюТиповое устройство и стандарты конструкции ветрякаВетрогенератор с горизонтальной осью вращенияВетрогенератор с вертикальной осью вращенияГенератор для сборки самодельного ветряного генератора
Особенности расположения ветряков
Ветряные установки способны работать при определенных условиях. Во-первых, ветрогенератор – довольно объемное сооружение, требующее внушительной площади для устройства. Маленький прибор не способен удовлетворить потребности в энергии.
Его высота должна превышать минимум на 10 м окружающие дома, деревья и прочие строения, а линии электропередач и прочие объекты должны находится в 100 м от ветряка. Это требование не всегда выполнимо – не все владельцы частных домов имеют приусадебные участки достаточной площади.
Во-вторых, хорошо, когда рассматриваемая местность обладает хорошим ветропотенциалом – возвышенность или степная зона. Для запуска генератора потребуется скорость ветра от 2 м/с.
Многие модели ветряных систем, предназначенные для использования частными домохозяйствами, способны полностью покрыть потребности в электроэнергии.
Так, ветряк мощностью 1,5 кВт может в месяц генерировать, в зависимости от времени года, 100-200 кВт час. Если высоту мачты увеличить, то производительность станет больше в 2 раза.
Но это потребует дополнительных затрат на монтаж и расходные материалы. Срок службы ветряных электростанций составляет в среднем 20 лет.
Также у нас на сайте есть другие материалы по устройству, разновидностям ветрогенератора, расчету и изготовлению своими руками, и по установке.
Предлагаем вам ознакомиться с ними:
Прочие варианты
Существуют и более экзотические варианты использования альтернативной энергии. Но их вряд ли можно использовать в частных домах в массовом порядке. Например, инфракрасные излучатели. Их ещё называют эко обогревателями. Могут быть использованы, как в частных домах, так и в офисном здании и в производственных помещениях. Такие установки основаны на передаче тепла в форме инфракрасного излучения. Оно нагревает предметы, а те, нагреваясь, передают тепло в окружающее пространство. Их в основном используют для нагрева отдельных предметов или полезной части пространства. Есть настенные, напольные, потолочные ИК излучатели.
Тепловые насосы
Самое универсальное альтернативное отопление частного дома – установка тепловых насосов. Они работают по известному всем принципу холодильника, отбирая тепло у более холодного тела и отдавая в отопительной системе.
Состоит сложная на первый взгляд схема из трех устройств: испаритель, теплообменник и компрессор. Вариантов реализации тепловых насосов огромное множество, но наиболее востребованными считаются:
- Воздух-воздух
- Воздух-вода
- Вода-вода
- Грунт-вода
Воздух-воздух
Самый дешевый вариант реализации – «воздух-воздух». По сути он напоминает классическую сплит-систему, однако электроэнергия затрачивается лишь на перекачивание тепла с улицы в дом, а не на обогрев воздушных масс. Это способствует экономии средств, при этом прекрасно обогревая дом на протяжении всего года.
КПД систем очень высок. На 1 кВт электроэнергии можно получить до 6-7 кВт тепла. Современные инверторы прекрасно работают даже при температурах -25 градусов и ниже.
Воздух-вода
«Воздух-вода» – одна из распространенных реализаций теплового насоса, у которой роль теплообменника играет змеевик большой площади, установленный на открытой местности. Дополнительно он может обдуваться вентилятором, заставляя остывать воду внутри.
Такие установки характеризуются более демократичной стоимостью и простым монтажом. Но они способны работать с высоким КПД исключительно при температурах от +7 до +15 градусов. Когда столбик опускается до отрицательной отметки, эффективность падает.
Грунт-вода
Самой универсальной реализацией теплового насоса является «грунт-вода». Она не зависит от климатической зоны, так как непромерзающий на протяжении всего года слой почвы имеется повсюду.
В данной схеме трубы погружаются в землю на глубину, где на протяжении всего года температура удерживается на уровне 7-10 градусов. Коллекторы могут располагаться вертикально и горизонтально. В 1-ом случае предстоит бурить несколько очень глубоких скважин, во втором – укладывать змеевик на определенной глубине.
Недостаток очевиден: сложные монтажные работы, которые потребуют высоких финансовых вложений. Прежде чем решаться на подобный шаг, следует посчитать экономическую выгоду. В районах с непродолжительными теплыми зимами стоит подумать и других вариантах альтернативного отопления частных домов. Еще одно ограничение – необходимо большая свободная площадь – до нескольких десятков кв. м.
Вода-вода
Реализация теплового насоса «вода-вода» практически ничем не отличается от предшествующей, однако трубы коллектора прокладываются в грунтовых водах, незамерзающих на протяжении года, или близлежащем водоеме. Она обходится дешевле за счет следующих преимуществ:
- Максимальная глубина бурения скважины – 15 м
- Можно обойтись 1-2 погружными насосами
Котлы, работающие на биологическом топливе
Если нет желания и возможности обустраивать сложную систему, состоящую из труб в земле, солнечных модулей на крыше, можно заменить классический котел моделью, которая работает на биологическом топливе. Для них необходимы:
- Биогаз
- Гранулы из соломы
- Гранулы торфа
- Щепа и т. д.
Подобные установки рекомендуется устанавливать совместно с рассмотренными ранее альтернативными источниками. В ситуациях, когда один из отопительных приборов не работает, можно будет воспользоваться вторым.
Основные достоинства
Принимая решение об установке и последующей эксплуатации альтернативных источников получения тепловой энергии, необходимо ответить на вопрос: как быстро они окупятся? Безусловно, рассмотренные системы обладают преимуществами, среди которых:
- Стоимость получаемой энергии меньше, чем при использовании традиционных источников
- Высокий КПД
Однако следует помнить о высоких первоначальных материальных затратах, которые могут достигать десятка тысяч долларов. Монтаж подобных установок назвать простым нельзя, поэтому проведение работ доверяется исключительно профессиональной бригаде, которая способна предоставить гарантию на результат.
Подводим итоги
Востребованность приобретает альтернативное отопление частного дома, которое становится более выгодным на фоне дорожающих традиционных источников тепловой энергии. Однако прежде чем начинать переоборудовать текущую отопительную систему, необходимо все рассчитать, рассмотрев каждый из предлагаемых вариантов.
Отказываться от традиционного котла также не рекомендуется. Его необходимо оставить и в определенных ситуациях, когда альтернативное отопление не выполняет своих функций, останется возможность согреть свой дом и не замерзнуть
Ветряной электрический генератор
Ветрогенератор реализует в своей работе принцип преобразования механического движения в электрическую энергию. В состав устройства входят следующие составные элементы:
- Мачта;
- Рабочее колесо с лопастями;
- Электрический генератор;
- Аккумуляторные батареи;
- Контроллер;
- Инвертор.
При силе ветра от 2 м/с начинается вращение колеса с лопастями. Усилие вращения передается через редуктор на генератор, который вырабатывает электрический ток. Стоит отметить, что рабочее колесо обычно имеет флюгерное устройство – это позволяет менять ориентацию лопастей при изменении направления ветра.
Выработанная энергия аккумулируется в аккумуляторах и передается к точкам потребления – отопительным устройствам (котлам, обогревателям, конвекторам, излучателям).
Но применение ветряных электростанций имеет ряд обязательных технических условий. В зависимости от мощности установки изменяются размеры лопастей и требуемое минимальное расстояние до строений, наружных коммуникаций, деревьев и так далее. Минимальная высота над окружающими элементами должна составлять не менее 10 метров, линейное расстояние до них – до 100 метров.
Такие требования подразумевают обширные размеры земельного участка, что как правило редко встретишь. Ветряк рекомендуется устанавливать на возвышенностях или равнинной местности, в зонах с естественными природными преградами ветру работа его малоэффективна.
Главное препятствие для популярного использования ветряных электростанций – их огромная стоимость. Изделия малой мощности не покроют потребностей отопления, могут выступать только в качестве дополнительного источника отопления. Генераторы мощностью более 10 кВт стоят в среднем от 600 – 800 тыс. рублей и более.
Срок эксплуатации устройств объявляется в пределах 18 – 20 лет. Окупить свою стоимость за такой период ветрогенератор сможет с трудом.
Ветер в помощь – получаем тепло из воздуха
Отличный вариант для получения электричества – обычный ветряк. Даже там, где сильные движения воздушной массы довольно редки, слабые порывы способны раскрутить вертикально ориентированные лопасти, которые вращаются независимо от направления ветра. Несколько таких установок способны выдать около 2-3 киловатт, что вполне обеспечит работу электрического тёплого пола или инфракрасных панелей. Преимущество перед солнечными батареями очевидно – нет зависимости от тёмного или светлого времени суток, ветер дует и ночью. Но при этом стоимость подобного проекта может оказаться довольно велика. Впрочем, когда речь идёт не о самоокупаемости ветряка, а о комфорте зимой, можно один раз пойти на большие финансовые затраты.
Недостаток ветрогенераторов – необходимость сначала получить электроэнергию, а уже потом тепло. Неизбежны ощутимые потери в такой цепочке, то есть, у системы довольно низкий КПД. Однако, если изготовить ветряк своими руками, можно существенно снизить затраты и при этом обеспечить дом постоянным источником электрической энергии, от которой могут работать не только котлы отопления, но и бытовые приборы. Единственное условие – размещать генератор нужно на расстоянии порядка 100 метров от дома, чтобы гул лопастей и вибрация штанги не оказывали негативного воздействия на нервную систему жильцов.
Инфракрасные обогреватели
Еще один способ обустройства отопления, альтернативного газовому. Сейчас оно набирает популярность. Преимуществом данных отопительных элементов является низкая стоимость и простота монтажа, что несвойственно для многих вариантов альтернативного отопления. Инфракрасные обогреватели имеют компактные размеры и высокую эффективность. При этом промышленные модели имеют приятный вид и выступают как украшение интерьера.
Сравнение централизованного и инфракрасного отопления комнаты
Инфракрасное альтернативное отопление газом может выполняться не только при помощи больших приборов, а и инфракрасных пленок. Такая пленка применяется при монтаже систем типа «теплый пол». Укладка пленки производится под слой декоративного покрытия, что значительно облегчает процесс монтажа. Для готового пола перестройка под использование данных пленок также не вызывает проблем. Достаточно аккуратно снять имеющееся напольное, выполнить укладку пленки и настелить его обратно.
Похожим вариантом выступает монтаж отопительных элементов внутри плинтуса. Размещение инфракрасных обогревателей вдоль стен позволяет нагреть их достаточно быстро, и в дальнейшем стены отдают это тепло помещению. Такой способ нагрева способствует равномерному обогреву всей комнаты.
Существенным достоинством всех инфракрасных обогревательных элементов является низкая цена. Однако она требует постоянного наличия электрической энергии, что бывает сложно в отдаленных населенных пунктах. Для автономного обеспечения электроэнергией возможно использование топливных генераторов, ветряных электростанций или солнечных панелей. Конкретный выбор следует вести в зависимости от доступности сырья и природных условий.
Солнечные коллекторы
Несмотря на то, что отопление загородного дома солнечными панелями практически невозможно в суровом климате, не рассмотреть этот вид альтернативного источника энергии и тепла невозможно.
Наибольшей эффективности можно достичь лишь при интенсивном солнечном излучении – только в этом случае температура в помещениях будет максимально комфортной.
Разновидности
Солнечные системы нагрева теплоносителя (в нашем случае это раствор «вода-гликоль») условно можно разделить на пассивные и активные.
Первые объединены в один так называемый «водонагреватель», который располагается на кровле. Резервуар с теплоносителем находится выше отметки коллектора, а холодная вода в бак подается снизу.
Схема работы плоского солнечного коллектора. Нажмите для увеличения.
Вторые же имеют конструктивное отличие от пассивных солнечных систем обогрева: сами солнечные коллекторы размещаются на кровле дома, а резервуар для теплоносителя – в доме.
Теплоноситель – вода, циркулирует в системе отопления с помощью насоса.
Чаще всего солнечные коллекторы применяются для хозяйственно-бытовых нужд – нагрева воды в баках-резервуарах.
Но в этом случае в зимнее время придется сливать всю воду из бака во избежание перемерзания.
Существуют два разных типа солнечных коллекторов: плоский и вакуумный (трубный).
Плоский коллектор представляет собой поглотитель солнечных лучей с остеклением по верху, имеющий слой фольгированной с внутренней стороны теплоизоляции.
Схема работы трубного коллектора. Нажмите для увеличения.
Поглотителем выступает плоский лист металла, соединенный с системой трубопроводов.
Он «собирает» солнечное тепло, передавая его теплоносителю. Стекло не должно отражать бликов – для достижения максимального эффекта от световой энергии.
Трубный коллектор отличается от плоского только наличием вакуумных стеклянных труб, собранных в один пучок.
В каждую трубку вставляется поглотитель из листа стали – его можно вращать внутри, чтобы выровнять попадание солнечных лучей.
Трубные солнечные коллекторы дороже в монтаже и обслуживании, однако они дают больший эффект, нежели плоские за счет более длительного удержания солнечного тепла.
И те, и другие виды систем обогрева монтируются на кровле дома – в наклонной части.
В последнее время производители предлагают так называемые «солнечные» крыши, в которые уже вмонтированы солнечные панели, однако широкого распространения данный вариант не получил из-за нарушения герметичности кровельного покрытия.
