Схема солнечного коллектора

Солнечный коллектор – это установка, позволяющая наиболее эффективно преобразовывать солнечное излучение в тепловую энергию, необходимую для нужд отопления и ГВС. Такие гелиосистемы позволяют существенно экономить ресурсы традиционных источников энергии. Это связано с высокой производительностью установки при минимальных затратах на ее эксплуатацию.

Высокий спрос на данную продукцию обусловлен следующими достоинствами при использовании подобных систем:

— высокая экономическая эффективность (окупаются за 3-5 лет);

— простота установки и обслуживания;

— отсутствие промежуточных преобразовательных цепей (тепловая энергия солнца напрямую переходит в тепловую энергию потребителя);

— изысканный дизайн, не нарушающий общий интерьер объекта;

— независимость от газотеплоснабжения (при работе установки в автономном режиме);

— возможность интеграции в системы с любыми теплогенераторами (газовый котел, теплый пол, электронагреватель).

В зависимости от конструктивного исполнения различают плоские и вакуумные коллекторы.

В первом случае в качестве нагревательного элемента выступает плоская конструкция, в которой под защитным стеклом (с низким содержанием железа) располагается высокоселективная поглощающая панель, уложенная на слой базальтовой изоляции. Поглощающие панели оборудуются водоотводящими трубками, по которым впоследствии и прокачивается разогреваемый на солнце теплоноситель.

Второй вариант солнечных коллекторов представляет собой облегченную металлическую раму, на которую смонтированы стеклянные вакуумные трубки (устанавливаются параллельно друг другу), подключаемые к теплообменнику. Таким образом, теплоноситель, проходя через представленные элементы, максимально эффективно впитывает солнечное излучение и передает его системе отопления дома. Эффективность вакуумных коллекторов значительно выше плоских аналогов. Это связано с высокими теплоизоляционными свойствами вакуумной среды, которая создается в трубках коллектора и конструктивными особенностями, при которых нагрев жидкости может происходить даже при минусовых температурах.

При установке коллектора необходимо определиться с его схемой подключения. В не зависимости от типа применяемого оборудования могут применяться следующие типы схем:

— Одноконтурная, когда в качестве теплоносителя выступает вода, используемая для нужд отопления и ГВС, при этом предъявляются высокие требования к качеству жидкости, дабы не допустить засорения солнечного коллектора в период нагрева.

— Двухконтурная, предусматривает наличие бака-аккумулятора, в котором установлен теплообменник. Таким образом, в качестве первого контура выступает солнечный коллектор, связанный с теплообменником под средством трубопроводов, а в качестве вторичного контура выступает система отопления ГВС дома. При этом в первичном контуре может циркулировать незамерзающая жидкость, а во вторичном теплоноситель отопительной системы.

При этом необходимо отметить, что любая из схем подключения солнечных коллекторов может комплектоваться дополнительным оборудованием для автоматизации нагревательных процессов, в  виде циркуляционных насосов, предохранительных клапанов, датчиков давления и температуры.

Типовая схема солнечного коллектора проточного типа для обеспечения нужд отопления и ГВС имеет следующие особенности. Разогретая жидкость с выхода солнечного коллектора через шаровый кран с ручным воздухоотводчиком устремляется к теплообменнику, расположенному в корпусе бака-аккумулятора.

Затем, проходя через него, она отдает накопленную тепловую энергию холодной воде, которой заполнена вся емкость. Далее охлажденный теплоноситель  через систему фильтров и регуляторов-расхода устремляется к циркуляционному насосу (задачей которого является активная прокачка жидкости по системе), управляемого программируемым контроллером. После этого проходя через электромагнитный клапан (используемый для аварийного отключения системы), теплоноситель поступает на вход солнечного коллектора и после получения солнечного тепла процесс повторяется.

Во вторичном контуре происходит следующее: холодная вода из системы водоснабжения через специальный фильтр и регулируемый редуктор давления поступает к баку-аккумулятору и заполняет его, затем получив тепло от первичного контура, холодная вода разогревается и поднимается в верхнюю плоскость бака-аккумулятора, откуда уже подается всем потребителям тепла (системе обогрева, ГВС, подогрева бассейна).

Для компенсации пиковых нагрузок на отопительную систему в период малой солнечной активности бак-аккумулятор дополнительно оснащается ТЭНом, который включается по сигналу контроллера (в зависимости от заданных параметров). Также для визуального контроля правильного функционирования системы предусмотрена установка манометров и термометров как в первичном так и во  вторичном контурах.