Использование солнечных коллекторов для нагрева воды в пасмурный сезон
Солнечные коллекторы являются эффективным и экологически чистым способом получения горячей воды, однако их производительность традиционно ассоциируется с ясной и солнечной погодой. Мы рассмотрим различные типы коллекторов, их конструктивные особенности и инновационные технологии, которые направлены на повышение эффективности в пасмурные дни.
Принцип работы современных коллекторов при низкой солнечной активности
Плоские солнечные коллекторы показывают неплохую результативность зимой и при пасмурной погоде. Они состоят из металлической пластины, покрытой специальным темным веществом для лучшего поглощения солнечного света. Позади пластины расположены трубки, по которым циркулирует теплоноситель (обычно вода или антифриз). Солнечные лучи нагревают пластину, а она, в свою очередь, передает тепло теплоносителю. Чтобы уменьшить теплопотери, пластина помещена в герметичный корпус под стеклянным листом. Этот лист пропускает солнечное излучение, но задерживает тепловое, создавая парниковый эффект внутри коллектора.
Вакуумные солнечные коллекторы более эффективны при низких температурах воздуха, благодаря своей конструкции. Они состоят из ряда стеклянных трубок. Внутри каждой трубки находится еще одна, меньшего диаметра, а пространство между ними вакуумировано. Вакуум – это отличный теплоизолятор, который почти полностью исключает теплопотери от конвекции и теплопроводности. Внутренняя трубка, покрытая селективным слоем, поглощает солнечное излучение и передает тепло теплоносителю.
Вакуумные и плоские модели – что эффективнее в осенне-зимний период
В осенне-зимний период вакуумные солнечные коллекторы, как правило, более эффективны, чем плоские. Основное их преимущество – это практически абсолютная теплоизоляция. Вакуумная прослойка между стеклянной трубкой и поглотителем минимизирует теплопотери, которые у плоских коллекторов в условиях низких температур и ветра могут быть очень высокими. Благодаря этому они могут работать даже при отрицательных температурах. По последним данным, в условиях умеренного климата их эффективность может быть значительно выше (до 163% по сравнению с плоскими моделями). Хотя плоские коллекторы также могут работать и в холодное время, их производительность значительно снижается.
Выбор между коллекторами также зависит от конкретных условий.
Плоские коллекторы могут быстрее очищаться от снега благодаря нагреву всей поверхности, тогда как на вакуумных трубках снег может задерживаться. При повреждении плоского коллектора, он, как правило, выходит из строя целиком. У вакуумного коллектора можно заменить только одну поврежденную трубку.
Сочетание с электрическим или газовым догревом
Солнечные коллекторы могут работать не так эффективно в пасмурные дни, ночью или в зимний период. Чтобы обеспечить бесперебойное снабжение горячей водой, их часто комбинируют с дополнительными нагревательными элементами.
Электрический догрев работает по следующему принципу. В бак-аккумулятор встроен электрический ТЭН (трубчатый электронагреватель). Когда температура воды, нагретой солнцем, опускается ниже заданного уровня, ТЭН автоматически включается и доводит ее до нужной температуры.
В системе с газовым догревом горячая вода из солнечного коллектора подается в газовый водонагреватель (котел). Если температура воды уже достаточна, котел не включается. Если же вода недостаточно горячая, котел догревает ее до необходимой температуры. Важно, чтобы этот догрев был установлен последовательно, то есть после солнечного коллектора, а не параллельно.
Сочетание солнечных коллекторов с электрическим или газовым догревом позволяет сократить затраты на электроэнергию или газ и обеспечивает надежное горячее водоснабжение в любое время года.
Примеры готовых систем, доступных в продаже в Украине
Коллектор Altek SD-T2L-10 – это открытая термосифонная система, предназначенная для нагрева воды с использованием солнечной энергии. Он не нуждается в насосах, контроллерах или другом сложном оборудовании, так как работает на основе естественной циркуляции. Горячая вода поднимается в верхнюю часть бака, а холодная опускается вниз, где нагревается и снова поднимается. Эта простая и надежная конструкция является ключевой особенностью данного коллектора. Коллектор оснащен вакуумными трубами, которые минимизируют потери тепла, даже в холодную погоду. Каждая труба состоит из двух стеклянных стенок, между которыми создан вакуум. Бак для воды из нержавеющей стали обеспечивает его долговечность и устойчивость к коррозии. Благодаря отсутствию сложных электрических компонентов, монтаж коллектора SD-T2L-10 относительно прост и не требует специальных навыков.
Среди плоских коллекторов выделяется модель Wolf CFK-1, который используется для нагрева воды в системах горячего водоснабжения и отопления. Коллектор имеет полностью герметичный корпус из цельнотянутого алюминия, что обеспечивает высокую долговечность и защиту от внешних воздействий, таких как влага и пыль. Внутри коллектора установлен адсорбер с высококачественным покрытием, которое обеспечивает максимальное поглощение солнечного излучения. Конструкция абсорбера, выполненная в виде «арфы» (параллельно расположенных труб), способствует равномерной циркуляции теплоносителя. Специальное закаленное стекло толщиной 3 мм способно выдерживать удары града. Коллектор имеет слой теплоизоляции из минеральной ваты толщиной 6 см, которая минимизирует теплопотери, особенно при низких температурах окружающей среды. Вертикальная установка позволяет удобно устанавливать его на различных поверхностях, включая наклонные крыши (под углом от 15 до 75 градусов).
Коллектор термосифонный открытый Altek SP-CL-30 – одна из лучших вакуумных моделей на нашем рынке. Трубки состоят из двух стеклянных колб, между которыми создан вакуум. Это минимизирует теплопотери и позволяет достигать высокого КПД (до 95%). Накопительный бак объем 300 литров изготовлен из нержавеющей стали SUS316L, которая устойчива к коррозии. Встроенный медный теплообменник позволяет использовать систему как напорную, подключая ее к системе горячего водоснабжения дома. Слой пенополиуретана толщиной 50-60 мм позволяет сохранять температуру воды на высоком уровне до 48 часов.
Коллектор Wolf Topline TopSon F3-1 одна из самых популярных моделей для круглогодичного использования в солнечных системах горячего водоснабжения и отопления. Теплоноситель циркулирует по трубам, расположенным на обратной стороне абсорбера в виде меандра. Такая конструкция обеспечивает равномерный нагрев теплоносителя и эффективное функционирование в различных режимах. Корпус коллектора представляет собой бесшовную алюминиевую ванну, которая защищает его от внешних воздействий и обеспечивает долговечность. Задняя и боковые стенки корпуса имеют толстый слой теплоизоляции из минеральной ваты (60 мм), что минимизирует потери тепла. Уплотнение из каучука EPDM между стеклом и корпусом обеспечивает максимальную герметичность. Коллектор предназначен для вертикальной установки, но для него предусмотрены различные монтажные комплекты, позволяющие устанавливать его на скатных, плоских крышах и стенах. Возможен наклон от 15° до 75°.
Отредактировано 22.08.2025
Отзывы о статье
