Содержание статьи:

Изготовление солнечных коллекторов своими руками

Солнечные коллекторы (водонагреватели) широко применяются для нагрева воды и отопления домов за счет энергии солнца, причем не только в летний период, а на протяжении всего года. В данном разделе вы узнаете, как сделать солнечный коллектор (водонагреватель) своими руками из подручных материалов и минимальными затратами.

Как сделать солнечный коллектор с высоким КПД из металлопластиковой трубы

КПД самодельного солнечного коллектора, можно значительно увеличить, внеся в конструкцию незначительные доработки, а именно установить на трубы абсорберы. Таким образом, даже используя в качестве теплообменника металлопластиковую трубу, можно построить солнечный коллектор, который в солнечную погоду способен вскипятить воду.

Какое выбрать стекло при изготовлении солнечного коллектора своими руками

Эффективность солнечного коллектора напрямую зависит от применяемого остекления.

Остекление должно обладать следующими свойствами:

— Обладать малым весом

— Стойкость к УФ излучению

— Противостоять повышенным температурам

Выбор утеплителя при изготовлении солнечного коллектора

Существует масса различных марок и видов утеплителей. Они отличаются по своим теплоизоляционным свойствам, физическим характеристикам, стоимости, удобности применения. Для вас будет представлен перечень утеплителей, которые наиболее распространены на рынке и какие из этого перечня можно применять.

Выбор труб для изготовления теплообменника солнечного коллектора

На сегодняшний день производители обеспечивают рынок большим ассортиментом труб из разных материалов. Все эти трубы по своим показателям имеют свои достоинства и недостатки. Здесь будут рассмотрены трубы которые наиболее оптимально подходят для изготовления коллекторов и разводки водоснабжения.

Изготовление солнечного водонагревателя своими руками

При изготовлении солнечного водонагревателя своими руками преследовалась цель, обеспечить теплой водой летний душ, в котором, при частом использовании вода просто напросто не успевала нагреваться даже при сильной солнечной активности.

Расчет площади солнечного коллектора

При строительстве системы горячего водоснабжения, используя солнечные коллекторы, многие задаются вопросом: «Какую площадь коллектора необходимо использовать?«. Чтобы не пугать вас сложными формулами и вычислениями, предложу схему, по которой вы сможете без проблем рассчитать примерную площадь коллектора для ваших нужд.

Как сделать солнечный концентратор из плоских зеркал

Преимущество солнечных концентраторов в том, что они могут преобразовывать воду в пар (в зависимости от скорости движения воды в теплообменнике). Зачем это надо? А необходимо это, например, для пропарки изделий из бетона, древесины, запуска парового двигателя и т.д.

Изготовление солнечного коллектора с медным теплообменником

Если ваша крыша покрыта черным рубероидом или битумной черепицей темного цвета, вы можете немного сэкономить на теплоизоляции задней стенки и изготовить солнечный коллектор (водонагреватель) своими руками. Разумеется, участок, где будет установлен солнечный коллектор, должен быть обращен по направлению к солнцу.

Солнечный концентратор для нагрева воды своими руками

Основное достоинство солнечного концентратора (рефлектора) в том, что они могут достигать более высоких КПД. Фокусируя высокую плотность солнечной энергии в одной точке, они способны превращать воду в пар в считанные секунды.

Как сделать солнечный коллектор для бассейна на 2кВт

После строительства бюджетного бассейна, пришла мысль построить солнечный коллектор, который способен будет нагреть 10 кубов воды, до комфортной для купания температуры. Для этого был построен коллектор площадью 4кв.м. и ориентировочной мощностью 2кВт.

Делаем солнечный коллектор из старой оконной рамы

Многие из нас уже давно сменили старые деревянные окна на металлопластиковые. И такая замена, в большей степени связанна не с экстерьером, а с сохранением тепла в наших квартирах. Старые оконные рамы вместе со стеклами, мы за ненадобностью просто выбрасывали на мусорник. Хотя с другой стороны, оконная рама (которая открывается книжкой) нам может еще сослужить хорошую службу в качестве солнечного коллектора (водонагревателя).

Базовые схемы подключения солнечных коллекторов

Эффективность работы солнечного коллектора зависит не только от материалов, из которых он изготовлен, но и от того, насколько правильно он установлен и смонтирован. Схема подключения во многом зависит от требований, предъявляемых к солнечному коллектору. Поскольку вариаций подключения великое множество, приведу лишь основные, базовые схемы.

Как сделать солнечный коллектор из пластиковых бутылок

В период летней жары, наибольшим спросом среди населения пользуется минеральная вода, напитки, соки и т.д. Однако, сами того не замечая, мы увеличиваем количество мусора на планете, выкидывая использованные пластиковые бутылки и тетра паки в мусорный бак. С другой стороны, данный «мусор» можно использовать с пользой для себя, т.е. сделать солнечный коллектор из пластиковых бутылок. Таким образом, мы получим бесплатную горячую воду, потратив на это минимум средств, и сделаем нашу планету чуточку чище.

Солнечный коллектор из старого холодильника своими руками

Для получения горячей воды при помощи энергии солнца, можно собрать своими руками простенький солнечный коллектор из материалов, которые вполне можно найти на своем хоз. дворе. При этом затраты на изготовление будут весьма мизерные. В качестве теплообменника (основы солнечного коллектора), будем использовать конденсатор от старого холодильника (решетка, которая крепится с тыльной стороны холодильника).

Солнечный водонагреватель из старого электрического бойлера

Многие, неисправные электрические бойлеры просто напросто выкидывают на свалку, хотя с другой стороны, бойлеру можно предоставить вторую жизнь, и своими руками изготовить из него солнечный водонагреватель, используя для нагрева воды бесплатную энергию солнца.

Как сделать плоский солнечный коллектор из полипропилена

Существует множество конструкций солнечных коллекторов, но я бы хотел поделиться с вами, как сделать плоский солнечный коллектор из полипропилена. Конструкция получилась весьма эффективной, где каждый квадратный сантиметр находится в прямом тепловом контакте с водой. Причем коллектор можно изменить под любой размер, какой вам понравится.

Как сделать большой солнечный коллектор из PEX трубы

Частенько строительство одного большого коллектора по цене выходит дешевле, чем строительство маленьких, но большего количества. Речь пойдет о строительстве солнечного коллектора из пластиковой трубы, только более внушительных размеров.

Как сделать солнечный коллектор из шланги

Многие, замечали, что если оставить шлангу с водой на солнце, то после включения воды из шланга течет очень горячая вода (особенно если шланг темного цвета). Так почему бы нам не сделать солнечный коллектор, используя шлангу или полиэтиленовую трубу просто свернув в кольцо.

Данный раздел постоянно пополняется новой информацией, по изготовлению солнечных коллекторов своими руками и если Вы желаете быть первыми в курсе новостей, подписывайтесь на бесплатную рассылку.

поделиться с друзьями >>>

Солнечные коллекторы российского производства

Солнечный коллектор – это механическая конструкция, предназначенная для аккумулирования солнечного излучения с передачей его теплоносителю. В большинстве случаев устройства применяются в системе отопления и горячего водоснабжения помещений гражданского и бытового назначения.

Общий принцип работы

Устройство представляет собой замкнутый трубчатый контур, по которому циркулирует теплоноситель. Энергию он получает в абсорбере, — поглотителе солнечного излучения. Из коллектора, расположенного вне здания, нагретый носитель поступает в бак, расположенный внутри здания.

Эта ёмкость выполняет несколько функций:

  • служит накопителем горячей воды, то есть несёт роль своеобразного теплового аккумулятора;
  • производит передачу тепла воде, потребляемой на бытовые нужды.

Виды солнечных водонагревателей

По конструктивным особенностям коллекторы подразделяются:

  • воздушные;
  • плоские;
  • вакуумные;
  • коллекторы – концентраторы;
  • пластиковая конструкция.
Смотрите так же:  Спор в алиэкспресс заморозили

Воздушный коллектор

Представляет собой плоскую конструкцию, сквозь которую проходит воздух. Чаще всего воздушная масса направляется в пространство между утеплённой задней стенкой корпуса и пластиной-поглотителем. Это позволяет избежать теплопотерь через верхнее остекление.

Такую схему отличает простота конструкции и несложное управление. Срок службы достигает нескольких десятков лет. Применяется для отопления помещений, сушки сельскохозяйственной растительной продукции или древесины.

Плоский тип обогревателя

Устройство выполнено в виде плоского короба, объединяющего в себе несколько элементов:

  1. Абсорбер, — выполняет функции поглотителя солнечного излучения. Изготавливается, чаще всего, из листа меди, покрытого чёрной матовой краской или напылённым оксидом титана. Применяется также специальное селективное покрытие из чёрного никеля.
  2. Верхняя стенка – это прозрачное стекло с минимальным содержанием металла. Снижению потерь способствует оптическое покрытие, задерживающее инфракрасное излучение внутри корпуса, — эффективность такой схемы доходит до 95%.
  3. Трубчатый контур, выполненный в виде змеевика, — это позволяет повысить теплообмен между абсорбером и теплоносителем, закаченным внутрь трубы. Наилучший результат получается при применении медных изделий, припаянных непосредственно к корпусу накопителя.

Внешний корпус изготавливается из алюминиевых сплавов. Сам корпус должен быть максимально изолирован от воздухообмена с внешней средой. Задняя часть обязательно покрывается слоем эффективного теплоизолятора. При прерывании циркуляции теплоносителя температура внутри корпуса может достигнуть 150–200°C.

Схема действия плоского коллектора выглядит так: солнечное излучение поглощается абсорбером и нагревает его. Он, в свою очередь, передаёт тепло через трубку жидкому носителю, который циркулирует между коллектором и баком-накопителем.

Вакуумное устройство

Это одно из самых сложных устройств, среди семейства солнечных коллекторов. Внутренняя конструкция поглотителя солнечного излучения напоминает бытовой термос и представляет собой две трубчатые конструкции:

  • внешняя трубка выполняется из прозрачного стекла, причём половина внутренней части может быть покрыта отражающим слоем, повышающим эффективность нагрева поглощающей трубки;
  • внутренняя покрыта специальной чёрной краской, позволяющей с максимальной эффективностью поглощать внешнее излучение.

Между трубками создаётся вакуум, который является плохим теплопроводником, вследствие чего, максимально используется солнечная энергия. Внутри абсорбирующей трубки находится низкокипящая жидкость, которая, получив тепло, испаряется и передаёт энергию медному стержню или другой трубчатой конструкции с жидким теплоносителем внутри.

Коллектор – концентратор

Отличительная конструктивная черта – наличие сферического или параболоидного отражателя, сводящему поток солнечной энергии в фокус, где располагается абсорбер. Плюс такой схемы – сбор с большей площади потока излучения и уменьшение размеров приёмника. Используется в основном для промышленных целей.

Пластиковый коллектор

Конструктивно выполнен по схеме плоского устройства и принцип действия тот же, но большинство элементов выполнены из полимерных материалов. Внешняя часть – это прочный прозрачный поликарбонат. Корпус изготовляется из высокопрочной пластмассы, внутренние трубки — из полипропилена.

Для круглогодичного проживания наиболее целесообразно использовать плоскую конструкцию или вакуумный коллектор.

Преимущества и недостатки обоих видов:

Какой тип солнечного коллектора лучше для России?

Россия находится в нескольких климатических поясах, — от субтропического в Крыму до субарктического на побережье Северного Ледовитого океана. Соответственно, максимальное солнечное излучение бывает на юге и минимальное на Крайнем Севере.

К тому же не надо забывать про полярную ночь. Исходя из этого, в южных областях будут лучше работать плоские коллектора, в умеренных и северных широтах – вакуумные конструкции.

Если дом расположен в умеренных или северных широтах, имеет отапливаемую площадь свыше 50м² и эксплуатируется круглый год, то лучше вакуумного устройства нет. Но при любом типе гелиоустройства, в системе отопления обязательно должен быть предусмотрен бак-аккумулятор ёмкостью 100–500 литров и, возможно, не один.

Плюсы и минусы коллектора

«За»:

  • экономия на внешних источниках энергии, — электричестве, газе, нефтетопливе или угле, дровах (для котла);
  • независимость от вышеприведённых источников энергии;
  • доступность оборудования, несложный монтаж и уход, не требуются разрешающие документы от властей или специальных предприятий;
  • срок эксплуатации превышает 15–30 лет.

«Против»:

  • достаточно высокие цены и большой срок окупаемости, превышающий 10–15 лет;
  • полная зависимость от климатических условий и самого солнца, которым нельзя управлять;
  • в умеренных и северных широтах необходим дополнительный источник тепла, хотя бы в качестве резервного.

Технические характеристики

Одна из важных составляющих – это прочность конструкции и отдельных элементов. В плоском и вакуумном коллекторах присутствуют стеклянные элементы, — это верхнее стекло и трубки-колбы, соответственно.

На них, кроме случайных механических воздействий при перевозке и монтаже, влияют:

  • перепады температур, достигающих ста градусов;
  • влага от дождя или утреней росы;
  • изморозь, снег;
  • удары града;
  • порывы ветра.

Для плоских гелиоконструкций применяют специальные закалённые прочные стёкла, хорошо противостоящие ударам града. Кроме этого, они обладают определённой термостойкостью и хорошо выдерживают периодическую смену температур.

Трубки в вакуумных устройствах требуют более бережного к себе отношения, так как из них откачен воздух и уже существует напряжение, вызываемое перепадом внешнего и внутреннего давления. Но сам коллектор выполнен с таким расчётом, чтобы была возможность замены одной трубки, в случае её повреждения.

Снег, изморозь

Самый лучший вариант противостоять снегу – это расположение коллектора на вертикальной стене дома, но такие возможности есть далеко не всегда. К тому же, при большом количестве приёмников, поверхности может просто не хватить.

Другой вариант, — установка конструкций под углом к горизонту более чем на 55°. Если для вакуумных коллекторов это хороший вариант, — они выглядят как решётчатые конструкции, обдуваемые со всех сторон, то для плоских устройств есть риск сползания подтаявшего снега к нижней части и создание ледяной корки.

Что касается изморози, то она бывает только в определённые времена года, — переходы «зима – весна» или «осень – зима». Особых отклонений в работе коллектора она не создаёт и при выходе солнца исчезает за 10–30 минут.

Применение гелиоустановок

Солнечные коллектора в большинстве используются для двух целей:

  • получение горячей воды для бытовых нужд;
  • отопление помещений.

Если для горячей воды достаточно относительно небольших по площади коллекторов, то для отопления дома понадобятся конструкции в несколько десятков квадратных метров, что вызовет технические вопросы по их установке.

Монтируют, как правило, приёмники солнечного света по трём вариантам:

  • установка на крыше;
  • фиксация на стене;
  • монтаж на уровне земли.

Самое сложное – это кровельный вариант, связанный с работой на высоте. Осложнение вносит и вес конструкций, которых туда надо аккуратно, не повредив, поднять.

Для расположения на земле необходимо найти место, где ничто не будет затенять в течение светового дня, коллектор. Потребуется выполнить небольшой опорный фундамент или силовую конструкцию, на которой осуществляют монтаж теплового приёмника.

Трубы, проходящие к дому, необходимо теплоизолировать. При эксплуатации в зимнее время надо периодически проводить работы по очистке конструкции от возможных снежных заносов.

Производители, модели, стоимость

На рынке представлены конструкции из Европы, Китая и отечественные изделия.

Европейские изделия, например, плоский коллектор Viessmann стоят от 45000 рублей, аналоги из Китая – от 35000 рублей. Вакуумные изделия, — от 170000 рублей и 115000 рублей, соответственно.

Стоимость российских производителей аналогичной продукции:

  1. ООО «Новый Полюс», модель плоского солнечного коллектора «ЯSolar» начинается от 19700 рублей.
  2. Фирма «АльтЭнергия», плоская гелиопанель «AlternEnergy 1.3», цена от 15800 рублей. Вакуумные коллекторы изготовляются под требования индивидуальных заказчиков с ценой от 52000 рублей.
  3. Компания «АНДИ Групп», солнечный вакуумный коллектор для сезонного применения, цена комплекта начинается от 17500 рублей.

В интернете можно найти и других отечественных производителей с не меньшей эффективностью и подходящей ценой. Для любителей конструировать и собирать своими руками есть большое предложение по отдельным элементам солнечных коллекторов, из которых собираются разнообразные устройства.

Окупаемость затрат на оборудование целесообразно рассматривать при круглогодичной эксплуатации и применении для отопления, получения горячей воды для повседневных нужд.

Расходы при сезонном использовании начнут возвращаться сразу, особенно если коллектор установлен на даче и служит больше для выработки горячей воды. В этом случае будет больше интересовать соотношение «цена — производительность». На одного члена семьи будет достаточно около 1,5м² площади плоского коллектора.

Горячая вода очень необходима тем семьям, у которых есть маленькие дети и тут, гелиоустановка очень пригодится. Но и остальным члена семьи будет приятно принять горячий душ после праведных трудов на своём участке. Значительно облегчится мытьё посуды и стирка вещей. Поэтому вопрос об окупаемости можно перефразировать в вопрос необходимости солнечного коллектора для получения горячей воды.

Смотрите так же:  Мировой суд зеленогорска красноярского края

Этапы:

  1. Определение количества солнечной тепловой энергии в месте расположения дома. Такие данные можно найти в справочной литературе, интернете, но более точные сведения имеются в местных метеослужбах. Причём, они располагают многолетними наблюдениями, поэтому можно вычислить среднее значение, которое использовать в своих дальнейших расчётах.
  2. Уточняются зоны, где будет производиться отопление, — сами понимаете, что сени, кладовки и подобные хозяйственные помещения обогревать не целесообразно. Но, — детские комнаты потребуют более тщательного нагрева, нежели кухня или гостиная.
  3. Примерная полезная площадь коллектора для отопления 1м² помещения составляет 0,4–0,5м². Эта цифра приведена для умеренных широт. На юге потребуется около 0,2–0,3м², в северных областях 0,6–0,8м². Уже из этих цифр видно, что гелиоустановку в местах с суровым климатом, можно использовать как вспомогательный источник тепла, иначе затраты на оборудование окажутся очень большими.
  4. Для отопления 100м² площади дома в средних широтах понадобится трубчатый коллектор с эффективной площадью 40–60м². Полный комплект (оборудование отечественное), включая два бака по 300 литров, насосы и систему управления, вместе с монтажом стоит около 450000 рублей.
  5. На 100м² в течение года необходимо около 120000МДж тепла.

Усреднённая стоимость тепловой энергии:

  • газовый котёл, — около 0,35–0,40руб. за 1МДж тепла, в год 42000–48000руб;
  • электрокотёл, — примерно 0,9–1,10руб за 1МДж тепловой энергии, в год 108000–132000руб;
  • гелиоэнергия, — почти бесплатно, только расходы на питание электронасоса, — за год набежит 5000–6000руб.
  • Средняя стоимость газового котла с установкой составит около 350000 рублей, электрокотла – 10000 рублей.

За 20 лет общие расходы составят:

  • газовое отопление, 20лет * 42000руб/год + 350000руб = 1190000руб.;
  • электрокотёл, 20лет * 108000руб/год + 10000руб. = 2170000руб.;
  • гелиоустановка, 20лет * 6000руб/год + 450000руб = 570000руб.

Видно, что прошествии 6–8лет солнечный коллектор вернёт деньги и начёт экономить. Но были взяты идеальные условия, к тому же, не учитывалось потребление горячей воды на повседневные нужды. С учётом всех факторов, реальный срок окупаемости для средних широт наступит через 11–12лет.

Большой минус гелиоустановки – это большие одноразовые финансовые вложения. Снизить их поможет поэтапное добавление секций коллекторов, но тогда при проектировании системы отопления, необходимо предусмотреть это в общей конструкции.

В принципе, использование солнечного излучения для обогрева дома и получения горячего водоснабжения, на современном этапе развития технологий оправдано для нескольких случаев:

  • применение солнечных коллекторов плоского типа для сезонной эксплуатации на садово-дачных участках;
  • вакуумная конструкция сможет обеспечить теплом весь дом в условиях достаточно мягкого климата, для умеренных и северных широт такой вид отопления целесообразно рассматривать в качестве вспомогательного, из-за достаточно дорогостоящего оборудования;
  • очень хорошо солнечный коллектор любого типа сочетается с геотермальным отоплением, — летом он может давать тепло в грунт, который будет его аккумулировать и отдавать зимой.

Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы уже становятся обычными в Приморье и все больше людей используют их для получения горячей воды и в отопительных системах. В соседнем Китае по состоянию на 2012 г. общая площадь солнечных коллекторов превысила 145 миллионов квадратных метров. Их общая мощность тепловой энергии превышает 100 гигаватт. Для сравнения — это в 4 раза больше чем мощность всех атомных станций России вместе взятых. Между тем еще 15 лет назад в Китае солнечных коллекторов почти не было. Ивестиции в эту сферу позволили развить производство, а государственные субсидии сделали приобретение коллекторов более доступным для населения. Ну а самым важным фактором стало то, что использование солнечных коллекторов экономически очень выгодно. За свой срок службы солнечный коллектор вырабатывает такое количество энергии, что его стоимость многократно перекрывает расходы на установку.

Солнечные коллекторы — самые эффективные на сегодня устройства по использованию энергии солнца. Если фотоэлектрические панели используют лишь 14-18% от поступающей к ним энергии солнца, то эффективность солнечных коллекторов 70-85%. Основной принцип работы заключается в том, что солнечные коллекторы захватывают тепловую энергию, концентрируют и направляют для использования человеком.

История солнечных коллекторов

Сама технология солнечных коллекторов не является чем-то особенно новым. Первая модель солнечного коллектора из стекла, деревянной коробки и внутреннего нагревающегося слоя была содана швейцарским ученым Горацием Соссюром еще в конце 18го века. Ученый тогда отметил, что конструкция «маленькая, дешевая и простая». На практике впервые такое устройство начали использовать для нагрева воды в конце 19 века в Южной Калифорнии. Различные фирмы производили простейшие солнечные коллекторы в виде черных баков для воды, установленных в деревянном ящике, одна из сторон которого была закрыта стеклом и обращена к солнцу. В этом случае за ночь вода остывала и приходилось ждать, пока она нагреется за день. В 1909 году в Калифорнии Вильям Бейли создал прототип современного плоского коллектора, который устанавливался отдельно от бака для воды и передавал тепло через теплообменный контур. Индустрия солнечных коллекторов процветала в южных штатах США — Калифорнии и Флориде до конца 1940х годов, когда цены на нагрев воды с использованием электричества и газа сильно снизились и производство солнечных коллекторов прекратилось. Второе рождение солнечных коллекторов пришлось на 1970е годы во времена нефтяного кризиса, когда цены на энергоносители сильно выросли. В результате во многих странах началось производство и массовое распространение солнечных коллекторов, в том числе в США, Японии, Австралии и средиземноморском регионе.

В Израиле в 1950х годах ощущалась сильная нехватка энергоносителей. Дефицит энергии был таков, что законодательно был введен запрет на нагрев воды в вечернее и ночное время. В то же время в стране стало развиваться производство солнечных систем нагрева воды. К 1967 году 20% жителей страны использовали солнечные коллекторы. Во время энергетического кризиса 1970х парламент издал закон, обязывающий все новые строящиеся дома иметь систему солнечного нагрева воды. В результате к настоящему времени 85% домашних хозяйств в Израиле используют солнечные коллекторы. Произведенная ими энергия составляет 3% энергопотребления страны и экономит 2 миллиона баррелей нефти в год.

С ростом цен на энергоносители в 2000х годах начался новый этап в производстве и использовании солнечных коллекторов. На начало 2010 года всего на планете было установлено свыше 150 гигаватт мощности солнечных коллекторов (без учета систем солнечного нагрева бассейнов и воздушных коллекторов). Ежегодно устанавливается свыше 30 гигаватт. Сейчас общая мощность солнечных коллекторов мира превышает 200 гигаватт тепловой энергии и продолжает расти.

Как работают солнечные коллекторы

Солнечная водонагревательная установка состоит из собственно солнечного коллектора, теплообменного контура и аккумулятора тепла (бака с водой). Через солнечный коллектор циркулирует теплоноситель (жидкость). Теплоноситель нагревается в солнечном коллекторе энергией солнца и отдает затем тепловую энергию воде через теплообменник, вмонтированный в бак-аккумулятор. В баке-аккумуляторе хранится горячая вода до момента ее использования, поэтому он должен иметь хорошую теплоизоляцию. В первом контуре, где расположен солнечный коллектор, может использоваться естественная или принудительная циркуляция теплоносителя. В бак-аккумулятор может устанавливаться электрический нагреватель-дублер. В случае понижения температуры воды в баке-аккумуляторе ниже установленной (продолжительная пасмурная погода или малое количество часов солнечного сияния зимой) нагреватель-дублер автоматически включается и догревает воду до заданной температуры.

Типы солнечных коллекторов

Есть два основных типа солнечных коллекторов, используемых в мире для нагрева воды — плоские и вакуумные. Плоские коллекторы являются традиционными, похожими на изначальную модель. Это плоская коробка, закрытая стеклом под которым находится абсорбирующий тепло слой с трубками, по которым проходит теплоноситель (обычно пропилен-гликоль).

Вакуумные коллекторы были изобретены в конце 1970х — начале 1980х годов. К моменту, когда можно было начать их массовое производство, энергетический кризис миновал и спрос на солнечные коллекторы был низким. Основные инвестиции в эту отрасль начали производиться в Китае со второй половины 1990х годов и с тех пор наблюдается непрерывный и возрастающий рост производства ваккуумных солнечных коллекторов. Сейчас примерно две трети используемых солнечных коллекторов в мире — это вакуумные и одна треть — плоские.

В вакуумном коллекторе вместо одной покрытой стеклом коробки используется ряд больших полых стеклянных трубок. Внутри каждой из них находится еще одна (или более) в которой содержится абсорбер тепла, нагревающий теплоноситель. Между внешней и внутренней трубкой находится вакуум, который служит теплоизолятором.

Смотрите так же:  Заявление в милицию о избиении

Какой тип коллекторов лучше? Однозначного ответа нет. У каждого вида солнечных коллекторов есть свои недостатки и преимущества.

  • плоские считаются более прочными и надежными, поскольку имеют более простую конструкцию. вакуумные потенциально более хрупкие.
  • в случае повреждения плоского коллектора, требуется замена целиком, при повреждении вакуумного, следует заменить лишь те трубки, которые были повреждены и модуль в это время может работать
  • вакуумные коллекторы более эффективны, когда необходимо нагреть воду до высокой температуры
  • вакуумные коллекторы более эффективны в зимнее время, поскольку у них ниже теплопотери от контакта с окружающей средой, а также дают больше энергии в пасмурную погоду
  • нормальный срок службы солнечных коллекторов 15-30 лет, вакуумные коллекторы рассчитаны на такой же срок службы, но большинство существующих коллекторов пока еще не работали столь долго

Подробнее о правде и мифах о сравнении вакуумных и плоских солнечных коллекторов можно прочитать здесь.

В любом случае работа солнечного коллектора зависит от производителя, качества и технологичности сборки. Чем лучше производитель — тем эффективнее и надежнее солнечный коллектор.

Помимо деления на вакуумные (трубчатые) и плоские есть еще градация коллекторов внутри этих категорий. Плоские коллекторы обычно различаются по размеру, особенностям сборки, качеству стекла и специальных покрытий.

Вакуумные коллекторы отличаются прежде всего длиной и диаметром стеклянных трубок. Чем меньше и тоньше трубка — тем меньше энергии может давать такой коллектор. Длина варьирует от 1.2 до 2.1 м. Наиболее распространенный диаметр — 58 мм. Если диаметр меньше, то эффективность будет значительно ниже. Также ваккумуные коллекторы делятся по типам внутренних, передающих тепло медных трубок. Коллекторы бывают с нагревательными трубками, которые передают тепло или с U-трубками, которые образуют внутри каждой стеклянной трубки миниконтур передачи тепла. Подробнее о принципах работы вакуумных коллекторов.

Виды солнечных систем нагрева воды

Есть два основых вида солнечных систем нагрева воды: активные и пассивные. На схеме выше представлена активная система. Она является более сложной, дорогой, но значительно более эффективной, поскольку позволяет полный контроль над системой и использование солнечных коллекторов зимой. Отличительные признаки активной системы — бак с водой находится внутри помещения, а солнечные коллекторы на крыше. Теплоноситель прокачивается через систему насосом.

В наиболее распространенных пасивных системах солнечный коллектор и бак с водой объединены в единую систему «солнечного водонагревателя». Бак с водой находится выше коллектора и соединен с ним. Теплоноситель нагревает воду за счет естественной конвекции. Холодная вода подается в бак снизу под напором. Такая система проста по своей конструкции, легко устанавливается и дешевле. Основной недостаток такой системы — низкая эффективность или невозможность использования в холодном климате зимой. В России такую систему можно использовать летом на даче, в летнем доме или турбазе. На зиму воду с такой системы нужно сливать во избежание перемерзания и повреждения.

Для нагрева воды в летнее время лучше подходят пассивные системы. Для нагрева воды круглогодично и солнечного отопления необходимо использовать активные системы.

Экономическая выгода использования солнечных коллекторов

Основное применение солнечных коллекторов в мире — для нагрева воды в системах горячего водоснабжения. Выгоды в этом случае следующие:

Производство и монтаж солнечных коллекторов

Производство солнечных коллекторов своими руками – перспективный на сегодня род деятельности, поскольку это технология совсем недалекого будущего.
Каждый школьник вам скажет, что Солнце — неисчерпаемый источник энергии. Даже все электростанции мира не сравнятся с его возможностями по отдаче полезной энергии. И люди уже начали этим активно пользоваться. Солнечное теплоснабжение широкого развито во многих странах мира – дома и предприятия уже оснащены здесь специальными коллекторами. В России эта сфера находится пока в зачаточном состоянии. Поэтому если вы желаете освоить интересный и перспективный бизнес, то обратите свое внимание на идею организации производства и дальнейшего сбыта солнечных коллекторов.
Изготовление и продажа солнечных коллекторов сопряжены с минимальными рисками, поскольку вложения в бизнес минимальны, а поиск клиентов – задача несложная. Отметим, что более выгодно именно самостоятельно заняться производством устройств. Если вы станете покупать уже готовые установки, а населению предлагать только их монтаж, товарооборот снизиться (по причине более высокой стоимости услуг), а затраты, соответственно, окупятся нескоро.

Как устроены солнечные коллекторы?

Солнечный коллектор (гелиоустановка) – по сути, обыкновенный теплообменник, передающий энергию солнца тому или иному объекту. Устройство эффективно функционирует в довольно широком диапазоне температур – от -40-50 ˚C. Простой пример – 1 коллектор за час нагреет до 70 ˚C 10 л воды.
Солнечный коллектор для нагрева воды представляет собой 2 теплообменника, внутри которых находится вода или антифриз. Установки могут быть летними и зимними. Первый вариант – проще, поскольку работает по принципу естественной циркуляции. В зимние же коллекторы дополнительно встраивается насос, бак и таймер. Отдельные коллекторы для получения больших объемов энергии часто монтируют в целые системы.
Изготовить подобную конструкцию относительно несложно – с этим справится каждый мастер. Поэтому, даже если до этого вы ни разу не слышали о гелиоустановках, не беда – смело приступайте к реализации проекта.

Что потребуется для производства солнечных коллекторов?

Отвечая на вопрос, как сделать солнечный коллектор, начнем с тех материалов, которые потребуются для работы.
Сюда входят:

  • Полипропилен – тепловоспринимающая панель.
  • Сотовый поликарбонат – защита панели.
  • Алюминий – рама.
  • Специальная краска – покрытие панели для преобразования солнечной энергии в тепловую.

Необходимое сырье стоит недорого. К примеру, на изготовление 1 коллектора вы закупите материалы на сумму, не превышающую 1000 руб.
Технология сборки проста. Корпус покрывается особой краской (методом нанесения полиэфирных порошков), которая в дальнейшем будет преобразовать энергию солнца в тепло. Все элементы установки собираются и монтируются в раму. Когда вы наберетесь опыта или наймете себе в помощь дополнительный рабочий персонал, дело пойдет быстро – много времени изготовление конструкции не займет. В среднем, 1 установку вполне реально собрать за 3-5 часов.
Что касается оборудования, то производство солнечных коллекторов для отопления дома не потребует технически сложного оснащения цеха.
Необходимо:

Вполне реально обойтись вообще без затрат, поскольку у многих уже имеется обозначенный набор оборудования.
Если говорить о помещении, где вы станете изготавливать коллекторы, то особые требования здесь отсутствуют, главное – наличие электричества. Начать бизнес можно прямо у себя в гараже или на собственном загородном участке. В дальнейшем, при расширении производства, лучше снять отдельное помещение под офис, где вы станете принимать клиентов, и найти площадь под цех.

Потенциальные потребители услуг

Коллекторы используются для отопления и обеспечения горячего водоснабжения следующих объектов:

  • летние душевые кабины,
  • бассейны,
  • теплицы и парники,
  • производственные цеха,
  • фермерские хозяйства.

Установка солнечных коллекторов может быть произведена на даче, у бассейна, на крыше жилого здания и маленького строительного вагончика. В связи с этим, круг потенциальных покупателей огромен – начиная владельцами загородной недвижимости и заканчивая крупными производственными компаниями.
Поскольку направление это новое, важно продумать маркетинговую стратегию. Необходимо донести до потенциального потребителя всю выгоду установки солнечного коллектора. Изготавливая качественную продукцию и предлагая клиентам монтаж солнечных коллекторов по невысокой стоимости, вы сможете вывести ваш бизнес на принципиально новый уровень.

Какой доход может принести бизнес?

В среднем, на организацию бизнеса уходит всего 50000 руб. Сюда входит закупка необходимого для работы сырья, аренда небольшого помещения и регистрация ИП.
Общий доход предприятия будет зависеть от объемов продаж. Поначалу, конечно, ждать огромной прибыли не имеет смысла – услугу еще предстоит раскрутить. Но 1 изготовленный и смонтированный клиенту солнечный коллектор для бассейна принесет вам чистой прибыли до 5000 руб. при его рыночной цене минимум 8000 руб.

Другие материалы:
  • Химчистка ковров с доставкой

Ковры украшают жилище, создают в нем домашний уют и спокойную атмосферу. Однако, как и все в квартир.

Бизнес-идея: продаем и наносим антискользящее покрытие для плитки

Для полов, изготовленных из керамогранита и мрамора, придумано антискользящее покрытие для плитки на.

Бизнес-идея: строим и монтируем модульные дома из контейнеров

Модульные дома из контейнеров – это сооружения, которые изготавливают из блоков, предназначенных для.