Солнечное отопление дома – мифы и реальность. Солнечное отопление


Солнечное отопление частного дома: принцип работы

03 апреля 2014

Просмотров: 3644

При строительстве частного дома значительные финансовые вложения требует система отопления и утепления. Этапу утепления жилья при строительстве уделяется определенное внимание, потому что от его качества, конструкции и используемых материалов зависит общее состояние жилья в будущем, возможные теплопотери и расходы на топливо.

Схема солнечной фотоэлектрической системы.

Отопление частного дома с помощью солнечной энергии

В последнее время стала достаточно популярна инновационная технология, основанная на обогреве дома с помощью солнечной энергии. Многие разработки в этой области достигли больших успехов, и на данной стадии развития для многих потребителей стало вполне возможным установить солнечные батареи для обогрева у себя дома. В этом случае материальные затраты пойдут исключительно на приобретение оборудования, требуемое для накопления тепла, при этом сама энергия будет бесплатной.

Если отопительная система рассчитана на долговечную эксплуатацию, следует тщательно подойти к ее выбору. Здесь необходимо грамотно рассчитать мощность, площадь системы и выбрать подходящее место для ее установки. Ведь такие батареи приобретаются на долгое время и стоят совсем недешево.

Примерный срок службы установленной системы составляет 25 лет и выше, она окупится через 3 года постоянной эксплуатации.

Солнечная система отопления делится на два типа:

Схема использования солнечных модулей батарей.

  • на основе батарей;
  • на основе коллекторов.

Преимущества отопления:

  • значительная экономия расходов на топливо;
  • абсолютная экологическая безопасность;
  • простота в использовании;
  • тенденция снижения цены на фотоэлементы, а значит, цены на оборудование и установку системы в целом.

Недостатки отопления:

  • в пасмурные облачные дни энергии вырабатывается значительно меньше;
  • оборудование и установка системы имеют довольно высокую цену;
  • бесперебойная работа системы обогрева требует тщательных расчетов и правильной установки всех деталей.

Вернуться к оглавлению

Принцип работы солнечных батарей

По своей сути данные батареи — это фотогенераторы электрической энергии. Согласно законам физики, солнечный свет образует постоянный электрический ток, воздействуя на полупроводниковые элементы. В цепях батареи возникает определенное напряжение, которое подается непосредственно на сами объекты. В специальном аккумуляторе накапливается энергия, которая потом используется в пасмурную погоду.

Схема водонагревательной гелиосистемы.

Целесообразнее батареи устанавливать на южную сторону крыши дома, угол крыши должен составлять не менее 30⁰С. При этом рекомендуется учесть дополнительные помехи, например, рядом стоящие строения или деревья, которые могут помешать работе всей системы в будущем. В установленном оборудовании поток солнечных лучей должен исходить из учета 1000 кВт/ч на 1 м² за год. Полученная солнечная энергия в данном случае будет равна, использованию 100 л газа. Некоторые мощные батареи площадью около 4 м², применяемые для обогрева частного дома, могут обеспечить среднюю семью из трех человек горячей водой. Они способны выработать энергию примерно до 2000 кВт/ч в год.

В состав солнечных батарей входит:

  • прозрачная, стеклянная или пластмассовая верхняя панель, внутри которой циркулируют вода или воздух;
  • зачерненная металлическая поверхность, которая поглощает тепловую энергию солнца;
  • водяной бак или накопительный резервуар, куда попадает нагретая жидкость или газ, затем они перемещаются непосредственно в батареи.

В установку отопления солнечными батареями входит:

  • преобразователь обыкновенный;
  • преобразователь постоянного тока в переменный;
  • датчик, регулирующий зарядку и разрядку батареи;
  • аккумулятор;
  • механизм отбора мощности.

Вернуться к оглавлению

Применение

Схема принципа работы и устройства солнечной батареи.

Система отопления, основанная на солнечных батареях, используется в основном для получения электричества. Соответственно, такие батареи практичнее устанавливать в доме с электрическим отоплением, электрическими обогревателями и системой теплых полов. Оборудовав мощными солнечными батареями отопление частного дома, можно в дальнейшем пользоваться горячей водой. В этом случае необходимо учесть количество проживающих человек, площадь обогреваемого жилья и расход потребляемой энергии.

Например, в семье из трех человек в среднем расходуется до 500 кВт в месяц только на бытовые приборы. При этом не учитывается количество энергии на подогрев воды. Лучше всего площадь системы солнечного отопления рассчитывать из учета 1 м² площади батареи на человека. Для установки системы теплого пола на каждые 10 м потребуется 1 м² солнечной батареи.

Вернуться к оглавлению

Эффективность

Эффективность работы солнечных батарей зависит от множества факторов, и главным здесь является поступающая энергия солнца. В случае отопления дома, расположенного в северных широтах, рекомендуется использование совмещенных видов отопления, где обогрев солнечными батареями будет использоваться как дополнительный вариант к газовому или твердотопливному отоплению.

http:

Совмещенный способ обогрева частного дома можно использовать и в более теплых широтах, потому что мощность солнечных батарей при недостаточном естественном освещении и в пасмурную погоду крайне мала. Поэтому обогрев таким способом является больше средством экономии, чем основным источником тепла в доме. Вследствие этого не рекомендуется полностью отказываться от других способов обогрева дома. Самым эффективным отоплением на сегодня является комбинированный способ обогрева жилья.

Вернуться к оглавлению

Принцип работы солнечных коллекторов

Схема использования солнечного коллектора.

Коллекторы, как и солнечные батареи, работают на основе сбора и преобразования солнечной энергии. Но здесь происходит преобразование не электрической энергии, а тепловой. Это означает, что теплоноситель системы отопления, циркулирующий в коллекторе, под воздействием солнечных лучей нагревается и только потом передает тепло. Как и с солнечными батареями, продуктивность теплоносителя напрямую зависит от количества солнечного света.

Используются следующие виды коллекторов:

  • действующие на основе воды или антифриза;
  • действующие на основе воздушных масс, такими коллекторами обеспечивается солнечно-воздушное отопление.

http:

Вернуться к оглавлению

Коллекторы, работающие на воде

Плоские коллекторы состоят из специального устройства — абсорбера, который поглощает энергию солнца, а также прозрачного слоя и теплоизоляционного покрытия. Плоские водонагреватели, работающие на солнечной энергии, могут нагреть температуру воды до 200°С. Солнечные вакуумные коллекторы наиболее практичны в использовании, потому что имеют отопительную систему с меньшими тепловыми потерями.

Благодаря вакуумной прослойке температура воды при нагреве может достигать 300°С. По своей конструкции вакуумный коллектор напоминает обычный бытовой термос. Часто для обогрева частного дома солнечные вакуумные коллекторы применяются вместе с тепловыми трубками. Для жителей северных широт такой вариант обогрева дома считается оптимальным.

Вернуться к оглавлению

Солнечное отопление самостоятельно

Можно ли солнечную систему отопления для частного дома сделать самостоятельно? На сегодня известно несколько разных способов изготовления подобной системы обогрева своими руками. Например, на основе применения полиэтиленовой пленки или пластиковых бутылок. Но в этом случае надо быть готовым, что такая система не будет работать так эффективно, как выполненная специалистами. Потому что довольно сложно обеспечить полную герметичность конструкции и очень тяжело предотвратить смешивание горячей и холодной воды.

http:

Кроме того, необходимых товаров порой не бывает в продаже или они могут обойтись достаточно дорого. К тому же, никто не застрахован от простых технических ошибок. Поэтому чаще целесообразнее и экономичнее приобрести уже готовое оборудование для отопления дома солнечной энергией.

Поделись статьей:

Оцените статью:

Загрузка...

Похожие статьи

1postroike.ru

Солнечные батареи для отопления дома

Дата публикации: 3 ноября 2013

Согласитесь, что наступления холодов многие из нас ждут с опаской. Хорошо, если Ваш дом оборудован по последнему слову техники, и фраза «отопительный сезон» не вызывает у вас никаких негативных ассоциаций. Но в большинстве случаев все устроено немного иначе. Проблемы могут возникнуть совершенно разные: от недобросовестных работников ЖКХ и прогнивших труб до нехватки топлива или отрезанности от центральной отопительной системы, в случае если Вы являетесь обладателем загородного дома. В такой ситуации на помощь может прийти Солнце, а точнее его энергия. Солнечные источники для отопления дома используют уже давно, причем их экономичность и универсальность успешно доказана на практике.

Солнечные панели представляют собой фотоэлементы, чья основная задача заключается в накоплении энергии, которая затем преобразуется в электрический ток. Следовательно, использование батарей на основе таких панелей оправдано лишь в том случае, если в Вашем доме предусмотрено именно электрическое отопление с применением электрообогревателей или системы теплых полов. Отопление загородного дома устройствами, потребляющими энергию солнечного света, предполагает наличие следующего оборудования:

  • солнечных панелей на крыше дома;
  • обычного преобразователя;
  • инвертора – преобразователя постоянного тока в переменный;
  • регулятора заряда/разряда;
  • аккумулятора;
  • механизма отбора мощности;
  • электронагревательных приборов.

Использование такой системы позволит Вам экономить в 2 раза больше, чем до ее применения. Дополнительный плюс – накопленную энергию можно будет использовать не только для отопления, но и для других бытовых нужд.

Эффективность солнечной системы отопления

Ключевым фактором, от которого зависит эффективная работа Вашей отопительной системы, является поступающая от солнца энергия. Чем большее количество пасмурных дней предполагает Ваш климат, тем меньше будет пользы от использования солнечных батарей. В такой ситуации возможна установка совмещенного варианта, то есть использование газовых или твердотопливных котлов в качестве резервных источников тепла либо генератора электроэнергии, работающего на жидком топливе. Следует запомнить, что отопление на солнечных батареях не следует рассматривать как единственный источник тепла.

При мощности солнечной панели около 800 Вт электроэнергии хватит лишь на работу небольшого обогревателя, а при 8кВт Вы сможете снабдить теплом несколько средних комнат. Для обогрева загородного дома понадобится панель с мощностью 13,5 кВт. А вот 20 кВт Вам хватит не только на отопление, но и на работу бытовой техники. Существенный минус панелей, способных вырабатывать достаточное количество энергии – это их большая площадь и высокая стоимость.

Немаловажным фактором, влияющим на эффективность обогрева помещения солнечной энергией, является теплоизоляция дома. Небольшой КПД и пасмурная погода являются причинами снижения мощности солнечных источников энергии, а хорошая теплоизоляция поможет сохранить столь нужное в зимнее время тепло. В первую очередь, нужно позаботиться о теплоизоляции крыши, как основного «виновника» большей части энергопотерь, но не стоит забывать об окнах, дверях и стенах. Оптимальный вариант – это спроектировать теплоизоляционные конструкции до начала постройки дома, это поможет Вам сэкономить и время, и деньги. Чтобы производимое тепло расходилось по комнатам равномерно, понадобится правильно спроектированная система вентиляции. А для безопасности стоит предусмотреть электронную систему контроля над отопительными устройствами.

Монтаж солнечных батарей

Перед установкой системы отопления на основе энергии солнца Вы должны убедиться в том, что крыша Вашего загородного дома выдержит нагрузку от устанавливаемых панелей. Чтобы получить максимальное количество солнечной энергии, панели рекомендуют устанавливать на южной стороне крыши, для средних широт угол наклона должен составлять 45° относительно горизонта. Самый выгодный вариант – это использование батарей, которые автоматически перемещаются в зависимости от движения солнца, но их стоимость достаточно велика. Поэтому рекомендуют просто монтировать батареи под углом в 90° относительно того положения солнца, в котором количество поступающей с его лучами энергии максимально. Следует учитывать, что снег, скапливающийся на батареях, заметно снижает количество накапливаемой энергии, поэтому в зимнее время рекомендуют устанавливать панели вертикально во избежание накопления снега. Если же такой возможности нет, то не забывайте как можно чаще очищать панели от загрязнений и снега.

Немаловажным элементом системы фотоэлементов, устанавливаемых на крыше, является конструкция, на которую они крепятся. Она бывает 3-х видов:• Наклонная. Позволяет устанавливать солнечные панели на крыши с любым скатом.• Горизонтальная. Предназначена для плоских крыш.• Свободно-стоящая. Подходит для крыш с поверхностью любого типа.

Также батареи могут быть вмонтированы непосредственно в крышу. С этим сможет справиться любой специалист по установке окон, но подключение самой отопительный системы следует доверить мастеру по отоплению. Выполнение всех требований к монтажу позволит вырабатывать примерно 200-300 кВт электроэнергии в месяц при 18-20 солнечных днях, что должно быть достаточно для семьи из 3-5 человек. Площадь солнечной панели, способной обеспечить Вас таким количеством энергии, составит порядка 20 кв.м. Еще одно немаловажное правило – это отсутствие поблизости высоких деревьев или строительных конструкций, которые могут мешать попаданию солнечного света на установленные панели.

Используя солнечные батареи для отопления дома, Вы получаете не только бесплатный источник энергии, но и независимость от централизованной системы отопления. Вы сами сможете контролировать период отопительного сезона и температуру в помещении. Отапливая дом энергией солнца, Вы делаете огромный вклад в повсеместное использование «зеленой» энергии.

Статью подготовила Абдуллина Регина

В следующем видео показана система солнечного электроснабжения дома:

altenergiya.ru

Cолнечное отопления дома, вакуумные и плоские коллекторы

С помощью солнечного отопления дома вы сэкономите свои денежные средства.

Существенно сэкономить на потреблении энергоносителя в холодное время года для обогрева помещения или на использовании того же энергоносителя, но на приготовление горячей воды для бытовых нужд, помогает использование альтернативных источников энергии. Более подробную информацию про альтернативные источники энергии вы можете найти здесь.Так, солнечное отопления дома, как способ получения дополнительной энергии для нужд человека, все больше и больше занимает мысли людей, которые привыкли рационально использовать свои денежные средства. Сегодня можно найти на тематических сайтах и форумах огромные статьи, касающиеся преимуществ использования солнечного отопления дома. Однако присутствует очень мало информации о недостатках и нюансах использования данных установок.

Ошибочные утверждения о солнечном отоплении дома

Прежде чем приступить к установке вышеуказанного оборудования, человек должен иметь четкое понятие не только о преимуществах установок по преобразованию энергии солнечного потока, но и о возможных недостатках.

Солнечное отопление дома – распространенные мифы:

  1. изначально солнечные коллекторы разрабатывались для приготовления горячей воды и накопления запасов электроэнергии. Их способность обогревать дом в холодное время года появилась попозже, поэтому, покупая коллектор, его легче настроить на обслуживание контура ГВС, чем на отопительную разводку. Подробно про все типы отопительной системы можно почитать тут.  Хотя современные устройства по преобразованию альтернативной энергии спокойно подключаются к разным типам систем отопления. Эффективнее всего в данном случае будет работать конструкция «теплый пол»;
  2. солнечное отопление способно полностью обогреть дом в течение всего отопительного сезона. Альтернативная энергия, направленная на обогрев здания во время отопительного сезона, сможет покрыть до 50% расходов. И это утверждение будет верно для домов, площадь которых не превышает 100 м.кв и сама установка имеет достаточную мощность. При этом здание должно относиться к категории хорошо утепленных сооружений;
  3. солнечные коллекторы и вся установка для обогрева здания стоит не дешево. Однако лучше утеплить старый дом и оснастить его оборудованием для преобразования альтернативной энергии, чем выбрасывать деньги на обогрев здания традиционными энергоносителями.

В любом случае солнечное отопление способно частично покрыть расходы на поддержания в доме нормального температурного режима. Котлы все же выступают основным источником тепла в доме.По утверждениям специалистов растраты на покупку установки окупаются уже в течение 5-8 лет.

Коллектор как основной конструкционный элемент солнечного отопления

Любое оборудование, которое призвано преобразовывать энергию солнца в тепловой поток, в своем составе имеет коллектор. Последний должен максимально поглощать световую радиацию и с наименьшими потерями передавать ее к теплоаккумулирующему баку. Чем меньше тепловые потери и чем больше коллектор поглощает радиации, тем эффективнее установка. Солнечное отопление дома в своем составе может иметь коллекторы двух видов.

Плоские коллекторы

Выполнить монтаж коллектора лучше доверить профессионалам.

В данном случае элементы, способные поглощать тепло от солнца (световые элементы), располагаются в одной плоскости и устанавливаются в специальную железную арматуру, которая может менять свой угол наклона. В данном оборудовании возникает парниковый эффект. Стекло, располагающееся на поверхности, пропускает сквозь себя радиацию, но наружу выпускает только незначительный ее процент. Под стеклом располагается теплоизоляционный материал (полиизоцианурит). Он разогревается. Отвод теплоты происходит за счет постоянно циркулирующего под материалом теплоносителя. Он проходит по медным или сшитым из полиэтилена трубкам.

Вакуумные коллекторы

В данном случае основным конструкционным элементов выступают тепловые трубки. Они имеют вид трубы в трубе. Внешняя трубка прозрачна, а потому спокойно может пропускать сквозь себя солнечный свет в любом количестве. Внутренняя трубка имеет высокоселективное покрытие темного цвета, и поэтому ее поверхность может поглощать тепло и от этого разогреваться сама, и подогревать теплоноситель внутри себя. Теплообмену между внешней и внутренней трубками препятствует вакуум.

Самые распространенные вопросы, касающиеся солнечных коллекторов

Организовать солнечное отопления частного дома не сложно.

Организовывая солнечное отопление дома, коллекторы нужно выбирать исключительно исходя из потребностей в тепле и горячей воде.  Это простое правило знают все. Также организовать в частном даме подачу гарячей воды можно с помощью двухконтурного котла. Однако у обычного рядового потребителя, который не знаком с тонкостями работы системы обогрева здания за счет альтернативного источника энергии, всегда есть разного рода вопросы. И на них нелегко найти однозначный ответ.

На типичные вопросы потребителей, касающиеся эксплуатации солнечных коллекторов, отвечают специалисты.

Правда ли, что плоские коллекторы прочнее вакуумных?

Любое изделие можно разбить, если очень захотеть. Под действием обычных эксплуатационных нагрузок (снега, дождя, града и прочее) ни вакуумный, ни плоский прибор никогда не потеряют своей целостности. Однако это касается только брендовой и сертифицированной продукции.

Плоские коллекторы проще в эксплуатации, так как на них не задерживается снег?

Снег не будет задерживаться на поверхности плоского и вакуумного коллекторов, если их разместить под углом наклона в 45° и более. То же самое происходит, когда оборудование установлено на ветряной стороне здания. Однако после сильного снегопада и в тихую погоду оба типа коллекторов нуждаются в очистке.

Коллекторы при повышенной влажности воздуха и морозе могут покрыться изморозью. Последняя плохо сказывается на эффективности оборудования?

Изморозь может образоваться и на плоском и на вакуумном агрегате. Однако на работоспособность оборудования она никак не влияет, так как обладает определенной светопропускной способностью. Как только солнечные лучи касаются поверхности оборудования, изморозь тает.

Плоские коллекторы дешевле, по сравнению с вакуумными?

Солнечные коллекторы применяют для отапливания бытовых и промышленных помещений.

Стоимость зависит от производителя. Если сравнивать между собой немецкие и итальянские установки, то вакуумное оборудование стоит немного дороже, чем плоские. Однако если покупать китайское вакуумное оборудование, то денег в этом случае можно заплатить меньше, чем в процессе приобретения немецких плоских коллекторов.

Солнечные коллекторы в своем большинстве призваны уменьшать расходы при покупке энергоносителя для обогрева дома. Прослужат долго и без текущего ремонта только сертифицированные установки, поэтому коллекторы лучше покупать в специализированных магазинах. Не следует доверять существующим мифам. При покупке лучше доверится мнению специалистов.

utepleniedoma.com

Солнечное отопление (от батарей) частного дома своими руками

Энергия солнца, дающая нам свет, электричество, тепло, быстрыми темпами завоевывает все новые и новые рубежи. Уже никого не удивить различными приборами и устройствами на солнечных батареях, домашними гелиевыми электростанциями, различными светильниками, уличными гирляндами, светофорами, работающими от энергии солнечного света.

И конечно же, логичным направлением применения энергии солнца стало использование ее для отопления, нагрева воды не только в отдельно взятом частном доме, но и в больших домах, в общественных зданиях.

Конечно, солнечные системы не в состоянии обеспечить круглосуточный режим работы для нагрева воды. Но заменить в световой день традиционные ископаемые источники энергии – нефть, газ, уголь – они в состоянии. Поскольку солнечное отопление не требует потребления сырья, то отсутствуют вредные выбросы в атмосферу, нет загрязнения окружающей среды.

Поэтому использование энергии солнца для отопления жилых домов, горячего водоснабжения с каждым годом будет приобретать все большее значение на фоне ожидаемого роста цен на нефть, газ, уголь.

Система солнечного отопления

В простейшем случае солнечная система отопления состоит из одного или нескольких солнечных коллекторов, соединенных в замкнутый контур с арматурой отопления – батареями или трубами, уложенными в полу. При этом батареи или трубы пола должны находиться выше коллекторов.

Тогда вода, нагреваемая в коллекторах, по законам конвекции будет подниматься в отопительные секции, а холодная вода будет опускаться к коллекторам. Батареи или трубы, упрятанные в пол, нагреваются и таким образом без каких-либо дополнительных устройств происходит обогрев помещения.

Простейшая схема солнечного отопления

Но это именно самая простая схема, поясняющая принцип построения системы. Реально же солнечное отопление дома подразумевает установку значительно более сложной системы. Прежде чем покупать солнечные нагреватели воды или делать их своими руками, нужно определить, какую площадь нужно отапливать, какая система отопления дома наиболее подходит для этих целей.

При этом нужно учитывать, что ни одна из гелиевых систем не сможет обеспечить круглосуточный режим работы. Для обогрева помещений в ночное время придется использовать традиционные средства отопления, работающие на одном из ископаемых энергоносителей.

Типовая схема солнечного отопления и горячего водоснабжения

Для небольшого дома с одной-двумя комнатами может быть использована система воздушного отопления от солнечных коллекторов. В таких установках в качестве теплоносителя используется воздух, который, нагреваясь в системе коллекторов, по воздуховодам поступает в обогреваемое помещение. Охлажденный воздух из этого помещения поступает в коллектор.

Схема солнечного воздушного отопления

Что касается систем солнечного отопления с жидким теплоносителем, то принципиально все они строятся одинаково. Различие заключается в типе коллекторов, используемых для нагрева теплоносителя.

Стандартный комплект состоит из коллекторов, бака-накопителя с двумя теплообменниками (один соединен с коллекторами, второй – с дополнительным нагревателем). Бак-накопитель должен быть снабжен хорошей теплоизоляцией. Циркуляция теплоносителя и воды в системе отопления поддерживается насосной группой.

Система отопления с плоским коллектором

Конструкция плоского коллектора настолько проста, что он свободно может быть изготовлен своими руками. Это устройство представляет собой короб, внутри которого размещается адсорбер, трубы с теплоносителем, теплоизоляция. Для его изготовления не требуются какие-то особые материалы. Все комплектующие вполне доступны. Это доски, ДВП, деревянные бруски, кровельное железо, пенопласт, медные трубы, каленое стекло, герметизирующие материалы, термостойкая черная краска.

Такое добротно собранное самодельное устройство способно разогреть теплоноситель в режиме застоя до 150°С. Как правило, в систему заливается вода с добавлением антифриза в такой пропорции, чтобы этот раствор не замерз зимой в ночное время, когда солнечный коллектор не работает.

Промышленный плоский коллектор

Коллектор или батареи коллекторов устанавливаются таким образом, чтобы обеспечить максимальное освещение их солнцем. Как правило, это южная сторона крыши дома. Теплоноситель, циркулирующий в контуре устройства, подается насосом в теплообменник, расположенный в нижней части бака-накопителя. Непрерывно циркулируя в этой системе, теплоноситель нагревает воду в бойлере до 50°С – 60°С, что вполне достаточно для того, чтобы обогревать жилые помещения.

Плоские солнечные коллекторы на крыше отеля и частного дома

Чтобы обеспечить непрерывное поступление тепла в жилые помещения в ночное время, устанавливается система резервного подогрева воды, работающая на традиционных источниках энергии – газе, электричестве, угле, дровах. Теплоноситель, циркулирующий в резервной системе, поступает в теплообменник, расположенный над основным.

Тем самым обеспечивается подогрев воды в бойлере и непрерывный цикл отопления. Если система резервного отопления, работающая на угле и дровах, может быть запущена только вручную, то газовая и электрическая системы могут включаться автоматически, под управлением специального блока управления.

Система отопления с вакуумным коллектором

Эта система отличается от предыдущей только конструкцией коллектора. В этом устройстве для нагрева теплоносителя используются вакуумные трубки. В сущности, эти вакуумные трубки представляют собой модифицированный сосуд Дьюара.

Двойная стеклянная трубка, в которой из межстеночного промежутка откачан воздух. Тем самым обеспечивается надежная теплоизоляция внутренней трубки. Во внутренней трубке находится адсорбер и медная труба, верхний конец которой имеет несколько больший диаметр, чем сама труба, и запаян. Предварительно труба наполняется легкокипящей жидкостью.

Под воздействием солнечного излучения трубка нагревается, жидкость в ней начинает кипеть, пар поднимается в наконечник. Там он отдает свое тепло, возвращается в жидкое состояние и стекает по законам конвекции вниз. Этот процесс продолжается непрерывно, разогревая при этом наконечник до 250°С -280°С. Пятнадцать-двадцать таких трубок монтируются в единую конструкцию – коллектор. Наконечники вставляются в трубу, по которой циркулирует теплоноситель. Теплоноситель разогревается до 60°С - 80°С и подается в теплообменник бойлера.

Схема вакуумной трубки

Сам же вакуумный коллектор устанавливается наклонно, для обеспечения свободной циркуляции жидкости в медных трубках. За исключением коллектора, эта система отопления ничем не отличается от системы на базе плоского коллектора.

Вакуумные коллекторы на крыше дома

Система отопления с параболоцилиндрическим зеркалом

Такое устройство представляет собой наиболее громоздкую и сложную в эксплуатации конструкцию. Это длинное (несколько метров) зеркало, изогнутое в параболу. Такое зеркало можно сделать самому, изогнув, к примеру, лист фанеры и обклеив его с внутренней стороны алюминиевой фольгой.

Такое параболоцилиндрическое зеркало устанавливается на устойчивой раме. В фокусе зеркала устанавливается длинная труба, по которой циркулирует теплоноситель. При правильном определении фокуса зеркала и установке трубы в этом фокусе температура по линии нагрева трубы может достигать 250°С – 300°С. Но это при условии правильной установки и ориентации зеркала на солнце.

Параболоцилиндрический зеркальный коллектор

Последнее условие является очень важным, так как при неправильной ориентации зеркала теряется мощность нагрева, и температура на трубе существенно падает. Чтобы этого не произошло, установку с параболоцилиндрическим зеркалом необходимо оснастить следящим устройством с исполнительным механизмом.

Следящее устройство будет отслеживать положение солнца и соответствующим образом ориентировать зеркало в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Это значительно усложняет, а следовательно, удорожает конструкцию.

Если кроме солнечных коллекторов будет установлен еще и комплект солнечных батарей, снабжающих дом электричеством, то в результате можно получить абсолютно автономное энергообеспечение дома, которое никак не зависит от общих сетей энергоснабжения.

Вакуумные коллекторы и гелиевые фотоэлектрические батареи

Солнце будет снабжать дом электричеством и теплом, а в ночное время электричество, накопленное за световой день, будет подогревать воду в резервной системе отопления. Блок управления будет следить за своевременным включением и отключением нужных устройств, регулировать температуру внутри помещений. И это не далекое будущее. Это работает уже сейчас.

solarb.ru