Отзыв владельца об использовании солнечных коллекторов для отопления (часть 2)
начало отзыва…
Приобретение
Само по себе приобретение прошло без проблем. У Солнечные.РУ нормальная служба логистики. Товар довезли по Москве куда я просил (правда за отдельную плату, но это у многих фирм, не все везут до терминала транспортных компаний бесплатно).
С попутной машиной мне довезли два комплекта коллекторов SCH-30 по 30 трубок каждый. Также приобрёл специальный антифриз — антифроген.
Установка
Как не старался я успеть до морозов, но всё же установка на место коллектора и его трубок пришлась на самые экстремальные условия — начало января.
Дул ветер, температура за бортом была в районе где-то минус 25 гр., а я на крыше беседки самоотверженно вталкивал стеклянные трубки в гнёзда, стараясь не сильно поморозить руки, так как в перчатках вталкивать трубки не получалось вообще. Думаю, что при плюсовой температуре процесс пошёл бы быстрее, а так, только установка трубок у меня растянулась на два дня.
До установки я посмотрел доступные на инете видео об установке коллектора, где всё вроде бы гладко. На практике я сильно помучался, но возможно виной всему мороз в минус 25 гр.
Кроме-того есть нюанс, который я нигде не встречал. Кончик трубки выполнен в виде капли перевёрнутой остриём вниз. Так вот, на некоторых трубках этот кончик смещён в бок и когда пластиковый наконечник внизу закручиваешь, данный кончик просто ломается и трубка становится уже не вакуумная. В результате, я пока это понял, успел потерять 4 или 5 трубок. Благо, что трубки взял сразу с запасом.
Устройство системы отопления
Переходим к самой системе.
Система отопления дома на солнечных коллекторах.
На фотографии видно сам коллектор. Он расположен сверху беседки. Почему именно там, а скажем не на доме? Ведь если бы я разместил коллектор над домом, то капитально сократились бы все затраты на магистраль по которой функционирует теплоноситель от коллектора к бойлеру.
Дом у меня расположен в продольной оси юг–север, то есть один скат крыши выходит на восток, другой на запад. На юг выходит фронтон. Теоретически коллектор можно было бы разместить там. А на практике дом у меня двухэтажный. Поэтому обустройство эстакады на фронтоне над вторым этажом задача крайне сложная и затратная. Лично у меня проводить сварочные и прочие работы на такой высоте нет никакого желания. А нанимать других я не люблю. Однако предположим, что я потратившись нанял бы бригаду и установил коллектор в районе фронтона. Как мне его потом обслуживать? Это каждый раз нужно подниматься на такую высоту! Хочется, чтобы это было как-то пониже. Более того, летом утром и вечером солнце на фронтон не попадает (в это время оно либо на западе либо на востоке).
После долгих раздумий я остановился на беседке. На её крыше и солнце попадает на коллектор с утра и до самого вечера и расположена она не так уж высоко. Для удобства расположения и обслуживания коллектора я сварил целую площадку.
Солнечные коллекторы SCH-30, установленные на крыше беседки.
Итак, на фото видно, как магистраль уходит от коллектора в сторону жилых построек. Затем первоначальная труба, нержавеющая гофра на 25 мм раздваивается. В дальнейшем идёт две магистрали из гофры на 20 мм. Одна магистраль идёт в первый этаж дома, где теплосъём для целей нагрева системы отопления обеспечивает двухконтурный бойлер на 150 литров, интегрированный в систему отопления. На следующем фото он виден.
Двухконтурный бойлер на 150 литров в доме.
Вторая магистраль уходит внутрь бани и подсоединена к такому же двухконтурному бойлеру на 150 литров, в котором обеспечивается теплосъём для целей нагрева воды в бане. Там же, на данном бойлере установлен один из датчиков контролера.
Двухконтурный бойлер на 150 литров в бане.
Баланс поступления теплоносителя между двумя магистралями осуществляется вручную с помощью системы байпасов, обычных шаровых кранов и регулировочных кранов (от радиаторов).
Проще говоря, я могу :
- Направить всё тепло в дом перекрыв шаровый кран на магистрали в баню,
- Направить всё тепло в баню перекрыв шаровый кран на магистрали в дом,
- Открыть оба крана и пустить тепло равномерно в дом и баню,
- Перекрыть шаровый кран, а теплоноситель пустить через байпас и регулировочный кран, распределив потоки в любой пропорции, которая мне нужна. Ну например, 80 % в баню, а 20 % в дом или наоборот.
Далее перейдём в дом.
Двухконтурный бойлер с термодатчиком на входной магистрали.
На фото видно, если приблизить, что на входной магистрали (она с изоляцией) установлен термодатчик. При нагреве до определённой температуры он включает циркуляционный насос, который включает циркуляцию в системе отопления.
Начинается съём тепла с данного бойлера системой отопления. В результате начинается нагрев воды в буферной ёмкости объёмом на 350 литров, которая встроена в систему отопления (на фото её не видно). Таким образом общая ёмкость нагреваемой от коллектора воды составляет в доме 150+350, итого 500 литров. Это система отопления. И в бане 150 литров. Это вода на расход. Да в самой системе антифрогена литров около 100. Всего 750 литров.
Поэтому, изначально летом в жару основной теплосъём я предполагал производить в бане.
Итак, переходим к бане.
При проектировании магистрали в бане я изначально ставил перед собой определённую цель. А именно — теплосъём и отвод из магистрали лишнего тепла летом.
Все, кто разбирался с вопросами СК знают, что в нашей местности выработка СК тепла летом примерно в 10 раз!!! больше, чем зимой. Отсюда вопрос — куда девать лишнее тепло летом.
Предложения разные:
- Одни предлагают — греть бассейны. Но бассейна у меня нет и мне его не надо. Кроме того, это значительное удлинение магистрали.
- Другие предлагают греть воду на полив. Лично у меня цистерна на 11 кубов хорошо нагревается от солнца. И вести магистраль до неё ну очень далеко.
- Самое кардинальное предложение — закрывать СК тентом, лично мне также не очень нравится.
У нас в предуралье погода скачет очень сильно. Сегодня плюс 30 и нужно избавляться от излишков, а завтра уже ниже 10 гр и нужно отапливать дом. Что же, каждый раз бегать наверх расшнуровывать тент, а потом снова одевать.
Нет. Это не по мне. Кроме того, в моей системе тепло всегда может понадобиться для нагрева бани.
Поэтому я подумал и мне в голову пришла следующая мысль.
Где излишки тепла никогда не будут лишними? Даже летом в самую жару? В бане!!! Именно там! Баня по своему назначению ИЗНАЧАЛЬНО предполагает повышенную температуры по сравнению с улицей. В доме плюс 30 или 40 — это не кому не нужная духота, а в бане это самое-то.
В общем, я решил лишним теплом греть воздух в бане.
Однако тут есть проблемы. Дело в том, что мощность теплового излучения приборов, к примеру радиаторов отопления, рассчитывается исходя из разницы температур примерно в 70 гр., то есть температура радиатора берётся в 90 гр, а температура воздуха в помещении 20 гр. Если температура в помещении, к примеру, 40 гр., а температура радиатора 60 гр., то разница в температуре будет всего 20 гр. Что меньше разницы в 70 гр примерно в 3.5 раза. Значит и теплоотдача радиаторов в этом случае будет в 3.
5 раза меньше расчётной.
Температуру теплоносителя в системе СК не желательно поднимать выше 80 гр. Следовательно при нагреве воздуха в бане до 60 гр разница в температуре будет ВСЕГО 20 гр! Следовательно, для обеспечения хорошего теплосъёма нужны мощные установки, иначе бойлер в бане уже закипит (так как тепло воде передается быстрее, чем воздуху), а температура воздуха будет ещё низкая.
Первоначально я пустил магистраль из гофры 20 мм по стенам бани. Всего намотал около 40 метров. В переводе на чугунные радиаторы это примерно 26 секций. На фото видно.
Гофра в качестве радиатора, установленная на стене бани.
Когда запустил СК понял, что это ни о чём. Затем мне на заказ сделали змеевик из нержавейки (также на фото) труба диаметром 50 мм общей длинной около 10 метров.
Змеевик из нержавейки.
Немного эффекта ощутил. И только когда ещё плюсом навесил 30 секций биметаллических радиаторов, а также снял почти всю изоляцию с бойлера, я достиг желаемого результата.
Все радиаторы и бойлер внутри бани.
В заключение хотел сказать о контролере в моей системе. Я не стал покупать китайский контролер. Он хотя и специально создан для системы СК, но он КИТАЙСКИЙ (знаю, у Солнечные.РУ по этому поводу своё мнение, но у меня своё). Тем более ценник у него был за 20 тысяч.
Для себя я решил, что контролер буду покупать только европейский.
Контроллер солнечных коллекторов с обвязкой.
Контроллер солнечных коллекторов ТЭР 9.
Я купил европейского производства (чешский) ТЭР 9 – термостат с функцией дифференциального термостата. По функциям и настройке он практически не отличается от китайского. Но он ЕВРОПЕЙСКИЙ и стоит 7 тысяч. В нём просто нет одной-двух дополнительных функций. К примеру в китайском есть такая функция – при перегреве системы он направляет теплоноситель в резервную систему поглощения тепла (тот же бассейн ).
Из описания моей системы ясно, что мне такая функция ни к чему.
Кстати, пресловутый инженер со стажем с первого сайта очень потешался на до мной, когда услышал, что я хочу использовать не специальный контролер, а просто выбрать любой подходящий по функциям. Ох уж, как он многозначительно хмыкал по данному поводу. На деле, подобрать контроллер оказалось делом не таким уж и сложным.
Полученные результаты
В марте я тепло от коллектора в дом не пускал, так как экспериментировал с баней.
В апреле от работы солнечного коллектора в доме в среднем было 20 гр тепла. Для меня это мало. Мне нужно 25. Но нынешний апрель был пасмурный (система установлена в городе Ижевск). В мае тепла от коллектора хватало на отопление дома площадью 100 кв.м., на постоянную температуру 25 гр. Иногда даже с избытком, поэтому хватало и на баню.
В конце мая, при полностью солнечном дне я пускал всё тепло в баню площадью 4.5 кв.м., отключив дом. И примерно к обеду температура в бане С ЗАКРЫТОЙ ДВЕРЬЮ достигает 55-58 гр тепла! А температура в бойлере около 75 гр.
При этом теплоноситель в самом коллекторе около 80 гр. После этого процессы теплообмена стабилизируются и дальше температура воздуха и теплоносителя не меняются до самого вечера. Вечером, часов с 19 температура начинает постепенно падать.
Предполагаю, что летом в самый пик можно нагреть воздух и до 60 гр. Также предполагаю, что ПРИ ОТКРЫТОЙ двери в баню даже при 30 градусной жаре будет обеспечен нормальный теплосъём и теплоотведение, поэтому обойдусь без тентов (но один лежит на запасе, сшит на заказ, закрывает 1/4 коллектора).
В полностью пасмурную погоду температура теплоносителя в системе нагревается градусов до 40-45 летом и до 20-30 гр зимой, что уже достаточно к примеру для-того, чтобы в бане температура воздуха не пошла на минус. В частности, я воду в бане не сливал с самого января, как запустил СК.
Предварительные расчёты, которые я делал, на практике в общем и целом подтвердились. Так, я насчитал, что мне нужен будет солнечный коллектор от 60 до 90 вакуумных трубок.
Сейчас у меня 60 трубок и я подумываю о том, не взять ли ещё 30.
Как будет далее, покажет время. Окончательные выводы делать рано.
Вот вроде и всё, весь опыт более менее вкратце изложил.
Считаю, что использование солнечного коллектора в целях отопления в средней полосе России возможно, но нужно чётко понимать что мы хотим от системы, не требуя от коллектора слишком много, поменьше слушать манагеров с их небылицами, а брать в руки калькулятор и считать самим.
С уважением,
Дмитрий.
11 июня 2016 г.
Посмотреть все отзывы…
отзывы владельцев, реально ли сделать своими руками
Системы отопления в частных загородных домах могут строиться на абсолютно разных источниках энергии. Это могут быть системы, основанные на котлах, нагрев теплоносителя в котором основывается на сжигании различных видов топлива, например газа или жидкой солярки. Котлы могут отапливаться углем или дровяными пеллетами. В любом случае для того, чтобы запустить в действие такую систему отопления придется помимо собственно монтажа отопительных котлов еще и закупать само топливо.
А вот эта статья расходов может в определенной ситуации превысить даже расходы на монтаж системы отопления. И вот здесь на помощь могут прийти солнечные коллекторы для отопления дома.
Солнечные отопительные коллекторы на крыше частного дома
Содержание
- Плюсы и минусы солнечных коллекторов для отопления дома
- Эффективность работы солнечных нагревательных коллекторов
- Принципы функционирования нагревательных коллекторов
- Типы отопительных солнечных коллекторов для дома
- Плоский светопоглощающий
- Вакуумный
- Воздушный
- Как выбрать необходимый тип отопительного коллектора?
- Особенности, на которые стоит обратить внимание при выборе коллектора
- Установка солнечного отопительного коллектора
- Солнечные коллекторы для отопления дома: видео
- Честные отзывы о работе солнечных коллекторов различных моделей для отопления дома
- Модель КС 2000
- Модель RKraft
- Вакуумный коллектор Altek
- 1 год эксплуатации:
- Эффективность работы вакуумного коллектора зимой:
- Модель Chromagen
- Модель АТМОСФЕРА СВК Nano
- Можно ли сделать реально работающий солнечный коллектор своими руками?
Плюсы и минусы солнечных коллекторов для отопления дома
Использование возобновляемых источников энергии в автономных системах отопления предполагает денежные затраты исключительно на приобретение и установку такой системы, а также на ее техническое обслуживание и на необходимый поддерживающий ремонт.
Но вот после установки такие системы начинают работать совершенно автономно и абсолютно бесплатно для их владельцев. В самом деле – за солнечные лучи платить ничего не нужно.
Некоторые потребители выражают сомнение в эффективности установки и применения солнечных коллекторов в средней полосе России, где солнечных дней не так много, как, например, на Кубани. Однако, солнечные коллекторы для нагрева воды могут использоваться не только как основной источник нагрева теплоносителя, но и как дополнительный источник. В этом случае прибор нагрева воды на солнечной энергии будет работать только в то время, когда на небе нет облаков, а в другие периоды можно задействовать классические нагревательные приборы, например газовые котлы.
схема отопления
Что же касается эффективности использования солнечных коллекторов по соотношению цена-отдача, то рекомендуем вам обратить внимание на северные провинции Китая. Значительное количество домов в этих китайских городах и селах оборудовано солнечными коллекторами для отопления.
Климат и солнечная активность в этих местностях не слишком отличается от сопредельных российских областей: например, Хабаровского и Забайкальского краев. Сами понимаете, что климат в Забайкалье, месте, куда ссылали каторжников в царские времена – совершенно не сахарный. Значит, использование солнечных коллекторов для отопления домов даже в российских регионах с самым суровым климатом не только возможно, но и вполне востребовано и экономично.
Эффективность работы солнечных нагревательных коллекторов
Стоит отметить, что солнечные коллекторы на сегодняшний момент стали пожалуй наиболее эффективными приборами, использующими солнечную энергию. Если классическая солнечная фотоэлектрическая батарея может показать эффективность всего лишь на уровне до 18 процентов, то солнечный коллектор для отопления достигает завидных показателей КПД до 95 процентов. Разница очевидна.
Принципы функционирования нагревательных коллекторов
Одной из основных конструкций солнечных отопительных коллекторов являются устройства вакуумного типа.
Исходя из названия очевидно, что такие устройства будут собирать лучистую солнечную энергию и передавать ее для нагрева воды или другого теплоносителя. Собственно так и обстоит в реальности.
Системы автономного обогрева, имеющие в своем составе солнечные коллекторы состоят из следующих основных составных частей:
- Собственно солнечный нагревательный коллектор – то есть устройство которое размещается на прямых солнечных лучах и служит для нагрева теплоносителя,
- Контур теплообмена: система трубопроводов, по которой перемещается горячий теплоноситель, постепенно передавая свое тепло в обогреваемые помещения,
- Тепловой аккумулятор: это бак для воды, в котором нагретая вода запасается впрок.
Итак солнечный коллектор, состоящий из труб, в которых находится пока еще не нагретый теплоносителя находится под действием прямых солнечных лучей. Жидкость-теплоноситель (обычно вода, но возможно и специальный антифриз) поступает в коллектор, нагревается там и передается в контур теплообмена, который смонтирован внутри теплового аккумулятора.
Нагретый теплоноситель, перемещаясь внутри трубопроводов контура теплообмена нагревает воду в тепловом аккумуляторе. Нагретая вода в баке с функцией аккумуляции тепла хранится вплоть до возникновения необходимости ее использования, например до подачи в контуры отопительной домашней системы и в отопительные радиаторы или в контуры горячего домашнего водоснабжения, например для умывания.
Циркуляция водоснабжения в отопительном коллекторе
Поскольку солнечная энергия воздействует на коллектор совершенно бесплатно, то в системе в любой момент времени имеется нагретая вода, которая подогревается постоянно циркулирующим теплоносителем.
Естественно, что бак теплового аккумулятора должен иметь отличную теплоизоляцию, способствующую сохранению температуры нагретой воды в течении как можно более долгого времени. Это позволит избежать падения температуры воды ночью, когда солнечный нагрев отсутствует или в периоды пасмурной погоды. Для обеспечения бесперебойной работы такой системы в совсем уж облачные или дождливые дни в бак теплового аккумулятора может быть вмонтирован обыкновенный электрический водонагреватель.
Для того, чтобы теплоноситель постоянно переносил тепло солнечных лучей для нагрева воды – он должен постоянно циркулировать. В системах с солнечными коллекторами циркуляция жидкого теплоносителя может быть принудительной (с подачей насосами) или естественной (смотеком).
Типы отопительных солнечных коллекторов для дома
Современная промышленность освоила выпуск различных типов солнечных отопительных коллекторов. Для того, чтобы понять, какой из них может подойти для монтажа системы домашнего отопления или горячего контура водоснабжения в вашем доме – необходимо ознакомиться с их разновидностями. Основных типов насчитывается два: плоские и вакуумные, менее широко распространены воздушные коллекторы.
Плоский светопоглощающий
Плоский отопительный солнечный коллектор представляет собой тонкую коробку, внутри которой находится особое вещество, активно аккумулирующее, адсорбирующее тепло. Сверху коробка закрыта стеклом, которое пропускает солнечные лучи. Внутри адсорбирующего слоя, собирающего тепло расположена система трубопроводов, внутри которых перемещается теплоносителя.
В качестве теплоносителя в таких системах, как правило используется пропилен-гликоль.
плоский коллектор в разрезе
Вакуумный
Внутри вакуумного отопительного коллектора на месте единственной плоской коробки находятся полые стеклянные или кварцевые трубки, из которых откачан воздух, то есть создан вакуум. А вот уже внутри таких полых трубок располагаются трубки с веществом, адсорбирующем солнечную тепловую энергию. Соответственно трубопроводы с теплоносителем находятся внутри трубок с адсорбером. Солнечные лучи легко проникают сквозь вакуум в промежутке между трубами и нагревают теплоноситель. Однако этот же вакуум препятствует обратной утечки тепловой энергии из адсорбера в окружающее пространство, выступая в роли теплоизолятора.
вакуумный коллектор
Воздушный
Как уже понятно из названия – такие устройства не имеют теплоизолирующего вакуумного слоя. Следовательно КПД их действия будет ниже, чем у вакуумных коллекторов. Такие устройства рекомендуется устанавливать в местности с большим количеством солнечных дней.
Более того, в таких коллекторах теплоносителем является обычный воздух. Он переносится в отапливаемое помещение вентилятором или естественной конвекцией. Работа вентилятора при перемещении воздушных потоков также требует отдельного источника питания Это дополнительная причина того, что данная система имеет более низкий КПД, чем плоские или вакуумные коллекторы. Конечно же, ни о каком горячем водоснабжении в такой конструкции не может быть и речи.
Как выбрать необходимый тип отопительного коллектора?
Каждый из типов солнечных отопительных коллекторов имеет свои очевидные преимущества и явные недостатки. При выборе устройства стоит обратить внимание, что плоский коллектор является более прочной конструкцией, а вот вакуумные из-за наличия полых воздушных трубок очень чувствительны к внешним воздействиям. Однако в плоских коллекторах при ремонте замене подлежит вся система адсорбции, при поломке же одной из трубок вакуумного коллектора можно ограничиться только ее заменой.
Воздушный коллектор, при всех своих недостатках является чрезвычайно простым устройством, и не критичен в воздействию низких температур.
Он может работать даже лютой сибирской зимой.
Плоский коллектор идеален для нагрева воды в диапазоне от 20 до 40 градусов выше, чем окружающая температура, а от вакуумные устройства имеют более высокую степень нагрева теплоносителя. Таким образом в зимних условиях вакуумный коллектор будет более эффективен, да и просто возможен в использовании. Они также лучше сохраняют тепло при работе в пасмурную погоду и хорошо сохраняют тепловую энергию в холодных погодных условиях. Тем не менее общая хрупкость конструкции снижает срок службы вакуумных солнечных коллекторов, которые не дотягивают по этому показателю до плоских устройств. Последние при хорошем изготовлении могут прослужить в вашем доме от 15 до 30 лет.
Особенности, на которые стоит обратить внимание при выборе коллектора
Показатель передачи лучистой солнечной энергии солнца в тепловую энергию теплоносителя в вакуумном солнечном коллекторе напрямую зависит от величины трубок этого устройства. Если вакуумная трубка коллектора будет короткая и тонкая, то она не сможет достаточно эффективно аккумулировать вакуумную энергию.
Обычно для комплектации вакуумных солнечных коллекторов используются трубки длиной до 2 метров с диаметром около 6 сантиметров. Внутри вакуумной трубки может монтироваться простая прямая или изогнутая U-образная трубка для более эффективного сбора тепла.
Установка солнечного отопительного коллектора
Солнечный отопительный коллектор вместе с системой аккумуляции тепла и теплообменным контуром в сборе представляет собой довольно сложную технологическую систему. Комплекты такого оборудования оснащаются подробными инструкциями по установке, также в сети Интернет можно найти подробные видеоуроки. Но перед покупкой и установкой солнечного коллектора необходимо составление проекта отопительной системы. В этот процесс обязательно нужно привлекать специалиста, который произведет необходимые расчеты материалов и оборудования.
Использование альтернативных источников энергии может существенно снизить затраты на содержание вашего дома, более того, оно может сделать вас независимыми от поставщиков традиционной энергии.
Солнечные коллекторы для отопления дома: видео
Честные отзывы о работе солнечных коллекторов различных моделей для отопления дома
Модель КС 2000
Время работы — 3 года:
Модель RKraft
Вакуумный коллектор Altek
1 год эксплуатации:
Эффективность работы вакуумного коллектора зимой:
Модель Chromagen
youtube.com/embed/EqrH-qwLL9I?rel=0″ frameborder=”0″ allowfullscreen=”allowfullscreen”> Модель АТМОСФЕРА СВК Nano
Можно ли сделать реально работающий солнечный коллектор своими руками?
Сравнить Солнечные тепловые | Сравните вакуумные трубчатые коллекторы и коллекторы. Сравнение плоскопанельных коллекторов
Работа солнечного коллектора проста: он находится на солнце, поглощает тепло и передает его туда, где оно необходимо. Чтобы сделать это эффективно, солнечные коллекторы должны ежедневно поглощать и удерживать большое количество солнечного света. Есть две основные технологии, которые проверены временем и позволяют достичь этого, и в результате ведутся практически бесконечные споры о том, какая из них считается «лучшей».
Этими двумя основными технологиями являются плоские солнечные панели и солнечные вакуумные трубки.
Компания Solar Panels Plus, американский производитель продуктов для солнечного отопления, испытала, спроектировала и поставляет системы с плоскими панелями и вакуумными трубками.
Плоские коллекторы
Плоские коллекторы представлены на рынке и используются с начала 1900-х годов и представляют собой одну из наиболее проверенных временем и хорошо известных технологий. Они состоят из абсорбирующей панели, обычно из окрашенного металла, например меди, прикрепленной к медным трубам, через которые проходит вода или теплоноситель. Он заключен в металлический каркас, окружен толстой изоляцией, помогающей удерживать собранное тепло, и защищен листом стекла или остеклением, которое также обеспечивает изолирующее воздушное пространство.
Вакуумные трубчатые коллекторы
Вакуумные трубчатые коллекторы представляют собой технологию, разработанную несколько позже и представленную на рынке в 1970-х годах.
Существует несколько разновидностей вакуумных трубок, однако в наиболее часто используемом типе используется тепловая трубка, окруженная стеклянной трубкой, находящейся под вакуумом. Стеклянная трубка на самом деле состоит из двух стеклянных стенок. Между двумя стенками удаляется весь воздух, в результате чего создается вакуум, как в прозрачном термосе. Этот вакуум является лучшей изоляцией, о которой можно только мечтать, и дает вакуумным трубкам гораздо лучшее удержание тепла, чем воздушное пространство.
Тепловая трубка также находится под давлением, что позволяет жидкости (обычно воде) кипеть очень быстро при очень низкой температуре (обычно от 75F до 80F). Когда вода закипает, она переносит собранное тепло в верхнюю часть коллектора, где тепло затем собирается водой или теплоносителем, обтекающим верхнюю часть тепловой трубы, а затем переносится в накопительный бак или в другое место в системе. система.
Вакуумные трубки или плоские панели: что лучше?
Стоимость
Стоимость обычно является основным фактором.
Коллектор за коллектором, вакуумные трубки могут стоить примерно на 20-40% дороже, чем плоские коллекторы. Однако при сравнении цен следует учитывать стоимость на мощность БТЕ и учитывать круглогодичную производительность. В прохладном климате вакуумные трубчатые коллекторы будут иметь меньшую стоимость в пересчете на БТЕ.
Стоимость доставки может быть больше для плоских панелей, чем для вакуумных трубок, особенно при заказе комплектной системы. Вакуумные пробирки являются модульными и могут транспортироваться вертикально, максимально увеличивая полезное пространство на поддоне. Для установки плоскопанельного коллектора всегда требуется 2-3 человека, тогда как вакуумный трубчатый коллектор может установить один человек.
Местоположение также является важным фактором для определения стоимости. В некоторых регионах для нагрева одного и того же количества воды требуется больше или меньше одного типа коллектора по сравнению с другим. Например, в прохладном климате вам может понадобиться 2 или 3 плоских коллектора для производства того же тепла, что и 1 вакуумный трубчатый коллектор.
В очень холодную (ниже 50F) погоду плоские коллекторы собирают мало тепла или совсем не собирают его.
Производительность
Как правило, вакуумные трубки работают лучше в более холодных и/или облачных условиях, чем их аналоги с плоскими панелями. Это происходит из-за вакуума в стеклянной трубке, который позволяет трубчатым коллекторам удерживать высокий процент собранного тепла. Они хорошо работают в морозных условиях, когда плоские панели не годятся.
Однако в районах, где возможен сильный снегопад, вакуумные трубчатые коллекторы не будут отводить много тепла из коллектора и, следовательно, не будут таять снег и сильный иней так же быстро, как плоские коллекторы. Вакуумные трубчатые коллекторы в холодном климате могут быть установлены под большим углом, чтобы лучше смотреть на солнце, и это, наряду с разделением между трубками, позволяет снегу легче соскальзывать. Плоский коллектор, с другой стороны, будет собирать некоторое количество тепла за счет отражения солнечного света от снега и льда, поднимаясь выше точки замерзания, и, следовательно, растапливать снег или сильный мороз намного быстрее, даже если он не сможет производить горячую воду в помещении.
холодные условия.
Для клиентов, которым нужна действительно горячая вода, например, в прачечных, автомойках, производственном процессе и т. д. обратите внимание, что плоские коллекторы не будут надежно работать при температуре выше 130-140F. Вакуумные трубчатые коллекторы могут производить горячую воду до 200F.
Благодаря саморегулирующейся конструкции вакуумных трубчатых коллекторов они довольно равномерно собирают тепло в течение дня, начиная с нескольких минут до восхода солнца. Плоские коллекторы должны собирать почти все свое тепло в середине дня.
Исполнение
Плоские панели обычно имеют негерметичный корпус. Это может сделать их склонными к конденсации с течением времени, что может привести к коррозии. Однако это в значительной степени не влияет на фактическую производительность плоской панели, если только не возникает коррозия, и в основном является косметическим дефектом.
Плоские коллекторы – если они повреждены, они будут продолжать функционировать и иногда могут быть отремонтированы.
В других случаях необходимо заменить всю плоскую панель.
Вакуумные пробирки, с другой стороны, герметизируются вакуумом. Это придает им высокие теплоудерживающие свойства, однако без этого вакуума вакуумный трубчатый коллектор работает очень плохо. Если трубка потеряла вакуум, это, как правило, очень легко исправить, и это можно легко сделать, просто заменив трубку.
Установка
Вакуумные трубки обычно менее чувствительны к углу и ориентации солнца, чем их аналоги с плоскими панелями. Их круглая форма позволяет солнечному свету проходить под оптимальным углом в течение дня — с утра до ночи.
Коллекторы с плоскими панелями более чувствительны к углу наклона солнца и могут потребовать использования стеллажных систем или других возвышений для максимального увеличения производительности.
При выборе технологии проконсультируйтесь с местным дилером или свяжитесь с нами напрямую. Мы будем рады рассмотреть обе технологии и определить, какая из них лучше всего подходит для вашего конкретного применения.
Резюме
Плоские коллекторы лучше всего подходят для пользователей в южном климате или для северных сезонных домов, используемых только летом. Вакуумные трубчатые коллекторы лучше всего подходят для районов, где зимние температуры часто опускаются до 40F или ниже. Клиентам, которым нужна горячая вода при более высоких температурах во всех климатических условиях, следует рассмотреть коллекторы с вакуумными трубками.
Почему солнечные коллекторы с вакуумными трубками являются самыми эффективными в Канаде? — Гидросолнечная инновационная энергия
Отопление помещений и нагрев горячей воды для бытовых нужд составляют от 66 до 75% счетов за коммунальные услуги для типичного канадского дома. За исключением района Ванкувера, большинство канадских домов и предприятий непригодны для жизни без надлежащего отопления помещений. Поиск надежного, эффективного (почему бы и не бесплатного) и доступного способа обогрева зданий становится необходимостью в связи с изменением климата, повышением цен на традиционную энергию и ужесточением строительных норм и правил.
Пандемия Covid-19 выявила риски, связанные с глобализацией и глобальными связями. Скорость, с которой вирус распространился по Канаде и США, нарушила поток товаров и услуг между странами. Это нарушение глобальной цепочки поставок повлияло на жизнь каждого человека в Северной Америке и создало движение за самодостаточность и независимость от любого будущего нарушения глобальной цепочки поставок. Канадский строительный кодекс потребует, чтобы после 2025 года каждый новый дом в Канаде был готов к использованию Net Zero. К 2030 году каждый новый дом в Канаде должен быть нулевым.
Это означает, что в ближайшем будущем каждое домохозяйство должно быть готово производить (частично или полностью) собственную энергию (солнечную, ветровую, геотермальную и т. д.) и продукты питания (овощи, фрукты и т. д.). …) локально, чтобы выжить в эпоху до Covid-19.
Фотогальванические (PV) солнечные панели Технология отлично подходит для обеспечения бесплатного электричества для штепсельных нагрузок, освещения, а также электричества для холодильников и других приборов.
Однако использование фотоэлектрических панелей в Канаде имеет более низкую годовую энергоэффективность по сравнению с другими солнечными технологиями (такими как солнечные коллекторы с вакуумными трубками). В большинстве канадских установок фотоэлектрические панели устанавливаются под углом наклона 30 градусов от горизонтали. Это оставляет их покрытыми снегом почти 4 месяца в году, что ограничивает их годовую энергоэффективность примерно на уровне 15-17%.
По сравнению с фотоэлектрическими панелями, солнечные коллекторы с вакуумными трубками имеют годовую эффективность в 2-3 раза выше, чем фотоэлектрические панели, и требуют в 2-3 раза меньше места на крыше. Также вакуумные коллекторы имеют пустое пространство между трубками и устанавливаются под более крутым углом наклона (от 45 до 70 градусов). Это снижает вероятность скопления на них снега, что увеличивает их теплоотдачу зимой (когда больше всего требуется тепло).
Солнечное воздушное отопление также является многообещающей технологией.
В жилых и легких коммерческих помещениях, где отопление помещений является принудительным воздухом, горячий воздух требуется только зимой, что делает панели солнечного нагрева воздуха бесполезными в летнее время. По сравнению с солнечным водяным отоплением потребность в горячей воде составляет 12 месяцев в году и 24 часа в сутки. Зимой горячая вода требуется для нагрева горячей воды для бытовых нужд и / или отопления помещений, а летом для нагрева бассейна / спа, а также для нагрева горячей воды для бытовых нужд (есть и другие преимущества использования водяного отопления по сравнению с принудительным воздушным отоплением, в этом блоге они подробно описаны) все)
Благодаря исключению неиспользованного тепла, вырабатываемого солнечными панелями для нагрева воздуха, солнечные коллекторы с вакуумными трубками станут наиболее многообещающим способом получения водяного тепла для нашего канадского климата.
Загрузить еще
Измерение тепловой эффективности солнечного коллектора — сложная и дорогостоящая задача.
Вот почему корпорация Solar Rating and Certification Corporation (SRCC) и Канадская ассоциация стандартов (CSA-F378) аккредитовали различные лаборатории в США и Канаде для предоставления более точных, последовательных и стандартизированных значений эффективности.
Термическую эффективность коллектора и выход тепловой энергии определяют следующие факторы:
Ti : Температура жидкости на входе в коллектор в ⁰F или ⁰C.
Ta : Температура окружающего воздуха по сухому термометру в ⁰F или ⁰C.
I или G: Уровень инсоляции, выраженный в Вт/м² или БТЕ/ч·фут².
Тип коллектора: плоская пластина (глазурованная и неглазурованная), вакуумные трубки и т. д.
Тепловой КПД коллекторов (который представляет собой не более чем отношение выработки тепловой энергии к солнечной инсоляции) затем вычерчивается как функция (Ti – Ta)/I (или G)
Тепловые характеристики солнечного коллектора снижаются, когда Ti (температура жидкости на входе) выше и/или Ta (температура окружающей среды) ниже.
Тепловые характеристики солнечного коллектора
увеличиваются, когда Ti (температура жидкости на входе) ниже и/или Ta (температура окружающей среды) выше.
Таким образом, в более жарком климате, где (Ti-Ta) низкое значение, лучше всего работают коллекторы с более крутыми кривыми производительности, а в более холодном климате (например, в Канаде и на севере США) лучше всего работают коллекторы. один с более плоской кривой производительности.
Синяя линия указывает на характеристики неглазурованной солнечной панели. Они имеют самую крутую кривую (наивысшее значение точки пересечения Y), что означает, что они очень хорошо работают при низкой температуре поступающей жидкости и высокой температуре окружающего воздуха (теплый воздух). Крутой наклон показывает, что снижение температуры воздуха (или повышение температуры поступающей жидкости) сильно сказывается на производительности. Этот тип солнечного коллектора отлично подходит для обогрева бассейнов летом, потому что температура в бассейне обычно довольно близка к дневной температуре воздуха летом, когда происходит использование бассейна (Ti-Ta минимальная, а эффективность максимальная).
Красная линия отражает характеристики плоской стеклянной панели солнечных батарей. Они предлагают несколько более низкие значения пересечения Y, потому что стеклянное покрытие отражает некоторое количество света, но кривая эффективности более пологая, чем у неглазурованных панелей, потому что стеклянные панели имеют изоляцию внутри и улавливают тепло поглотителя внутри коробки коллектора. в результате панель теряет меньше тепла, когда наружный воздух холоднее.
Зеленые линии представляют характеристики вакуумной трубки. Эти коллекторы имеют более низкие значения пересечения Y, а их наклон даже более пологий, чем у остекленных панелей. В солнечные жаркие дни они не работают так же хорошо, как плоские панели, но отличная вакуумная изоляция делает их более эффективными, чем плоские панели, когда на улице очень холодно или солнце слабое (низкие значения инсоляции). Этот более пологий наклон также означает, что вакуумные трубы больше подходят для проектов, требующих высоких температур жидкости в более холодном климате, таких как нагрев помещений и технологической воды.
Бесплатная горячая вода от солнечных батарей — это весело, но чтобы окупить ваши инвестиции (стоимость панелей, резервуара для хранения, трубопроводов, управления и т. д.), вам необходимо использовать вырабатываемое тепло. Жить в Канаде или северной части США и иметь много горячей воды в июле и августе, превышающее потребность в горячей воде для бытовых нужд, — это просто растрата. Годовая эффективность вашей установки и экономия, потому что потерянное тепло не компенсирует ни одного киловатт-часа из вашего счета за коммунальные услуги.
Пересечение зеленой и красной линий производительности на рис. 2 находится в точке (Ti-Ta)/G=0,4. Предположим, что мы находимся в Монреале (Квебек), где:
Температура наружного воздуха составляет -30⁰ C, и наши солнечные панели используются для обогрева помещений, где нагревательный контур нагревается от 104 ⁰F (Ti=104 ⁰F=40⁰C) до 120 ⁰F. В полусолнечный полупасмурный день с G=500 Вт/м². = 158 Btu/hr.
ft² (Ti-Ta)/G= (104+20)/158=0,78 пути справа от точки пересечения. Это дает нам тепловой КПД 0,35 или 35% для вакуумных трубчатых коллекторов по сравнению с КПД 0,1 или 10% для плоских застекленных коллекторов.
Температура наружного воздуха составляет 0⁰C, а наши солнечные панели используются для обогрева помещений, где нагревательный контур нагревается от 104 ⁰F (Ti=104 ⁰F=40⁰C) до 120 ⁰F. В полусолнечный полупасмурный день с G=500 Вт/м². = 158 Btu/hr.ft² (Ti-Ta)/G= (104-32)/158=0,45 пути справа от точки пересечения. Это дает нам тепловой КПД 0,4 или 40% для обоих типов коллекторов.
При температуре наружного воздуха выше 0⁰ C плоские солнечные коллекторы более эффективны, но потребность в отоплении намного ниже, чем в экстремальных зимних условиях. Более высокая тепловая эффективность в середине зимнего сезона вырабатывает больше энергии, чем необходимо, что увеличивает объем потерянной энергии.
В городе Монреаль у нас есть 121 110 часов отопления при температуре наружного воздуха ниже 0 ⁰ C (когда потребность в отоплении от высокой до средней) и 54 385 часов отопления при температуре наружного воздуха выше 0 ⁰ C (при потребности в отоплении от умеренной до низкой).