Как работает солнечный коллектор. Завершение

Конечно, нагревать воду за счет солнечного тепла люди умеют уже не первый век, но современный, высокоэффективный гелио-коллектор — продукт, уже в XX веке, но как работает солнечный коллектор, далеко не все могут себе представить.

Уст. информация

Сегодняшняя, последняя публикация с тем, как работает солнечный коллектор посвящена принципам, как защитить солнечный коллектор от стагнации – типичных нарушений режимов работы.

«Лекарство» от стагнации солнечного коллектора

Застой — явление, характерное для гелиосистем в случае возникновения избытка тепла. В нормальных условиях теплоноситель гелиоконтура отдает тепло через теплообменник в баке, при этом его температура падает. Однако, в системе иногда возникает ситуация, когда тепло не может вести себя в память (например, в случае превышения температуры воды или теплоносителя в баке), поэтому теплоноситель не остывает — его температура растет, пока не начнет кипеть. Стагнация также возможно при отключении насоса, когда заканчивается скачивание тепла из гелиоконтура из-за остановки циркуляции теплоносителя.

Незакипающая система Vaillant Drain-Back, в случае необходимости, опорожнаяет коллекторы, поэтому он хорошо защищен от застоя

При стагнации, гелиосистема не в состоянии выполнять свои функции — до тех пор, пока охлаждающая жидкость не остынет и не вернется в жидком виде снова. Однако временное прекращение подачи тепла — это только часть проблемы. Такой цикл кипения и конденсации вредно для самого теплоносителя — до потери его физических свойств. Плохие жидкость придется менять.

Особенно остро проблема стагнации стоит в том случае, если система должна работать не только на ГВС летом, но и на отопление в межсезонье: потому что гелиополис создает «с запасом», чтобы получать больше тепла в менее солнечные дни осенью и весной, летом пик солнечного света будет производить его очень много, а система отопления в этот период не работает. Хотя и в домах, где коллекторы только греют воду, риск стагнации по-прежнему сохраняется — это может произойти, например, при одновременном снижении потребления домашних хозяйств из-за отъезда в отпуск.

Есть несколько способов, которые позволяют избежать застоя гелиоконтура. Первый — утилизация избыточного тепла в системе. Для этих целей в систему интегрируют дополнительный теплоаккумулятор, который возьмет на себя излишки тепла, когда вода в главном баке уже нагрета до максимально допустимой температуры. Хорошим потребителем избыточного тепла в частном доме, может стать бассейн — в этом случае будет работать, даже двойная польза: компьютер будет защищен от застоя, а вода в бассейне подогреется до более комфортной температуры. Если для тепла, не имеет места или исключение причин не поможет вам эффективно решить проблему, реально тепло отвод через вентиляторы, установленные на улице.

Если ожидаемый избыток тепла небольшой, а места для дополнительного тепла, можно также попробовать сделать в одной емкости. При таком способе защиты от застоя автоматики, управляющий работой гелиоконтура, не прекращает циркуляцию теплоносителя в нем даже после достижении заданной предельной температуры жидкости в котле или теплоаккумуляторе. Это позволяет задержать время наступления стагнации. Как только поток тепла в контуре уменьшится с наступлением темного времени суток, автоматика меняет направление циркуляции теплоносителя в нем так, чтобы тепло из бака было в коллектор, а затем в окружающую среду. Схема позволяет выхолодить теплоаккумулятор за ночь и подготовить его для нового цикла нагрева, которое начнется утром.

Еще один из самых простых в реализации способов утилизации избыточного тепла в системе — отвод части горячей воды, тепла или котла в канализацию. Однако способ подходит только для систем с гелиополем малой мощности.

В домах, оснащенных тепловыми насосами, избыток тепла допускается отводить через зонд геотермальная — в почву вокруг него. Это также помогает быстрее восстановить запас тепла в земле, тощий тепловым насосом за зимний период.

Другой способ защиты от стагнации предполагает изоляцию коллектора от солнечного света — проще говоря, его нужно чем закрыть. Вручную это делать неудобно, а если гелиополис крепится, не на земле, а на крыше, а даже опасно. Решить проблему автоматического закрытия коллекторов помогут, например, жалюзи.

О проблеме стагнации думают и сами производители гелиоколлекторов — некоторые из них реализуют технологии, снижающие риск застоя из-за особых свойств ингредиентов коллектор или солнечные системы. Физические свойства материалов, из которых изготовлены некоторые модели гелиоколлекторов Viessmann, позволяют коллекционеров при сильном нагреве уменьшить выделение тепла, вплоть до «самоотключения». Компания Vaillant предлагает вам гелиосистемы с самоопорожнением — подход основан на том, что количество теплоносителя в гелиосистеме меньше объема самой системы и после выключения циркуляции полный тепла стекает вниз, опорожняя гелиоколлекторы. Таким образом, теплоноситель защищают от перегрева, а систему — прием избытка тепла.

Выводы

При планировании системы отопления или водоснабжения с использованием гелио коллекторов важно правильно рассчитать мощность ок.

Нужно заранее определить, для чего будут использоваться солнечные коллекторы — только для нагрева воды в системе горячего водоснабжения в летний период или также для поддержки системы отопления. В первом случае, производительность ок рассчитывается на основе летнего максимума, когда инсоляция достигает своего пика. Если коллекторы будут работать на отопление, гелиополис создают, при условии, что оно будет показывать высокую производительность в межсезонье, весной и осенью. В эти периоды времени экспозиции на солнце не так велика, как летом, поэтому для достижения поставленной задачи коллекторы нужно установить «с запасом».

Как правило, производители дают таблицы, где собираются данные о мощности модели для разных областей страны и параметров установки. На основании этих данных, легко рассчитать, какую доходность будет показывать коллектор, а далее уже определить их количество, чтобы покрыть спрос на тепло в необходимый период времени.

Строительство и ремонт