Трубчатые (вакуумные) солнечные коллекторы

Предназначение солнечного коллектора – собирать тепло, которое поступает от солнца. Оно используется для работы водяного отопления, горячего водоснабжения и пр. Большое распространение в Украине получили вакуумные или трубчатые солнечные коллекторы. Чем они отличаются от классических гелиосистем, какими преимуществами обладают?

Устройство оборудования, его предназначение

Вакуумная модификация обладает самым высоким КПД. Ее работа основана на преобразовании лучей солнца в такую нужную тепловую энергию. Конструкция востребована в любой сезон, особенно когда необходим нагрев воды в больших объёмах. Иногда трубки коллекторов используются, чтобы организовать отопление в частном доме. Когда гелиосистема установлена на крыше и успешно функционирует, вода в бассейне всегда будет комфортной для купания, а пол теплым даже в холодный сезон. К тому же, такая система безопасна, является экологически чистой. Разницами между вакуумными/обычными коллекторами в том, что в первом случае используются закрепленные стеклянные трубки. Стекло здесь не обычное, а боросиликатное.  Обладает высокой прочностью, на протяжении долгих лет сохраняет свои оптические свойства. Трубки покрыты особым веществом, притягивающим солнце. Внутри каждого элемента находится изделие, которое меньше по диаметру. А между ними, как вы уже догадались, вакуум. Благодаря вакуумной «прослойке», сохраняется тепловая энергия, а КПД повышается на 30% (если сравнивать с плоскими гелиосистемами). Вакуумные элементы позволяют осуществлять нагрев, даже если за окном «минус». Особая жидкость внизу трубки преобразуется в пар. Она поднимается вверх, поэтому вакуумный солнечный коллектор всегда прогревается равномерно.

5 достоинств солнечных нагревателей

Чтобы вакуумное оборудование работало бесперебойно, важно организовать хорошую изоляцию. Тогда система будет успешно функционировать даже при температуре -40 градусов. Прибор с баком устанавливается отдельно, соединяется с коллектором металлопрокатными изделиями.

Среди множества преимуществ систем стоит отметить:

1. Высокую эффективность работы при минусовых температурах и пасмурной погоде. То есть, даже отопление дома для них не проблема.
2. Относительная простота монтажа.
3. Солнечный нагреватель вакуумного типа устойчив к воздействиям окружающей среды: дождю, снегу и так далее.
4. Долгий срок эксплуатации.

Для некоторых домовладельцев отягощающим моментом становится немалая стоимость таких нагревателей. Но если сравнить актуальные цены на газ и горячую воду, долгий срок службы солнечных коллекторов и достаточно высокую эффективность, вложенные средства окупаются уже через несколько лет. А в дальнейшем вы существенно экономите на коммунальных услугах – и это пятое, ключевое преимущество солнечных нагревателей.

Принцип работы вакуумных нагревателей

Вакуумированную конструкцию можно сравнить с обычным термосом. Она состоит из таких элементов:

• Тепловой аккумулятор (бак с водой).
• Контур, приемник.
• Датчики температуры.
• Сам коллектор.

Каждую деталь мы рассмотрим подробно. Приемник сделан из меди, которая изолирована полиуретановым методом. Покрытие из алюминия обеспечивает дополнительную защиту. Через него осуществляется подача энергии. Даже если приемник выйдет из строя, замена выполняется быстро и аккуратно. Вам не нужно сливать жидкость из теплообменника и так далее. Температурные датчики находятся на конце трубок и с обратной стороны устройства. Циркуляционный насос работает на основе полученных данных. При перегреве в системе образуется избыточное давление. Нейтрализовать проблему поможет отдельный расширительный бак. Можно сделать вывод, что солнечный нагреватель работает таким образом:

• Основной теплоноситель – жидкость, которая не замерзает. Когда она проходит через верхнюю зону, то поглощает тепловую энергию. Ее выдают медные наконечники.
• Задействуется механизм змеевика. В результате, жидкость в накопителе нагревается.
• Происходит передача тепловой энергии по замкнутому циклу. Процесс длится до тех пор, пока температура жидкости не превысит градус воды в накопительном баке.

Эффективность и время работы зависят от продолжительности дня, температурных показателей. Вакуумные модели с прямой подачей тепла используют воду как основной теплоноситель. Поэтому они считаются сезонными. Аппараты с косвенной подачей могут работать круглогодично.

Что нужно знать об установке?

Правильная установка является залогом эффективной и долговечной работы нагревателя. Вот почему так важно соблюдать все рекомендации, а в идеале – обратиться к проверенному поставщику услуг. При грамотной инсталляции вакуумный солнечный коллектор обеспечивает 50-60% нагретой жидкости зимой, а в весенне-летний период – 90-100%.

• В процессе монтажа на крышу необходимо выставить угол, который совпадает с географической широтой местности. Это позволит гелиосистеме находиться под солнечными лучами максимальное количество времени.
• Нагреватели всегда размещаются на открытом пространстве рядом со строениями, потребляющими тепло. Любые затеняющие факторы необходимо исключить.
• Угол падения лучей 90 градусов – самый удачный для высокой эффективности прибора. В отдельных случаях народные умельцы делают коллекторы мобильными. Они поворачиваются за солнцем и вакуумируют максимум энергии. Но стоимость оборудования настолько солидная, что эксплуатировать обычные вакуумные устройства гораздо выгоднее.
• Выбирая угол наклона, ориентируйтесь на южную сторону. Отклонение не должно быть больше 30 градусов. Жителям северных регионов рекомендуется устанавливать оборудование практически вертикально.
• Также вы можете установить газовый/электрический подогреватель. Дополнительный источник тепла будет работать в эконом-режиме и доводить жидкость до нужной вам температуры.

Установка вакуумной системы на стене. Насколько оправдано?

В отдельных случаях гелиосистемы устанавливают не на крышах, а на стене. Оказывается, такой вариант также может быть эффективен. Он обладает следующими преимуществами:

• Простое обслуживание. Например, когда нужно выполнить замену отдельного элемента или просто вытереть пыль, доступ к устройству значительно упрощается.
• Когда на улице град, что не редкость для нашей страны, риск повреждений коллектора сведен к минимуму.
• Поскольку вакуумный прибор крепится низко относительно бака с жидкостью, скорость конвекции возрастает.
• При использовании настенных нагревательных элементов тепловые потери дома снижаются. Следовательно, вы снижаете потребность в дополнительной энергии.

Выводы

Подведем итог. Средний срок службы современного вакуумного коллектора – от 20 лет. Конструкция не нуждается в особом уходе, легко устанавливается, подходит для нашего климата. А учитывая постоянно растущие цены на коммунальные услуги, ее выгода очевидна. Все большее количество украинцев делают выбор в пользу вакуумных нагревательных систем. Установленные на крыше или стене дома трубки активно используются для нагрева воды и организации отопления. Согласно отзывам потребителей, такая система обладает массой достоинств и уже доступна для заказа в Украине.