В предыдущем материале Национальная энциклопедия строительства ProfiDom.com.ua начала рассказ об основных понятиях, связанных с солнечными коллекторами. Сегодня – продолжение краткого курса «ликбеза» по основам теории солнечных коллекторов.
Вода или отопление
Расхождения в свойствах плоских и вакуумных коллекторов определяют области их использования. Плоские модели, очень производительные в летние месяцы, но малоэффективные в более холодные, находят основное применение в приготовлении воды для ГВС летом, подогреве закрытых и открытых бассейнов и т. д. Здесь у них есть важное преимущество — они существенно дешевле вакуумных гелиоколлекторов, поэтому если планируется задействовать солнечную энергию только летом, то нет смысла переплачивать за дорогое оборудование — плоские коллекторы отлично справятся с возложенной задачей.
В отоплении же, такие коллекторы применяют редко, так как потребности в нём появляются с наступлением холодов — то есть тогда, когда гелиоколлекторы начинают получать мало тепла.
Хорошо подойдут плоские гелиоколлекторы и для такой специфической задачи, как подогрев воды в бассейне. Период открытых бассейнов совпадает по времени с пиком производительности коллекторов, поэтому выгодно использовать для поддержания комфортной температуры воды бесплатное солнечное тепло.
Вакуумные трубчатые коллекторы, за счёт высокой теплоизоляции, более универсальны, их сезон не ограничивается лишь несколькими тёплыми месяцами. Если летом такие модели по производительности мало чем отличаются от плоских, то в межсезонье и зимой их эффективность бывает в разы выше — за счёт за счёт того, что они сохраняют даже то немногое тепло, что удаётся получить от солнца при рассеянном освещении. А это, в свою очередь, даёт возможность использовать вакуумные гелиоколлекторы не только для ГВС или бассейнов, но и для поддержки отопления.
Как расположить коллектор
Прямая зависимость от солнца диктует свои особые правила эксплуатации гелиоколлекторов. Даже монтаж — и тот подчинён требованию: солнечный коллектор должен получать как можно больше света.
Исходя из этого требования, коллекторы должны находиться на открытом пространстве — чтобы их не закрывала тень от деревьев, соседних зданий и других объектов. В северном полушарии самая «солнечная» сторона — южная, поэтому коллектор по возможности должен быть ориентирован на юг.
Правда, не всегда условия позволяют соблюсти это правило: иногда в единственно доступном для монтажа месте попросту нельзя повернуть коллектор строго на юг. В таких случаях, допускается монтаж коллектора с ориентацией на юго-запад или юго-восток, эффективность останется достаточно высокой, хотя и не максимальной. Эти рекомендации касаются любых коллекторов, устанавливаемых в Украине. А вот, угол наклона корпуса гелиоколлектора — величина переменная и зависит от региона, где будет работать оборудование, а точнее — от широты.
Арифметика солнечного тепла
Когда планируется использование солнечных коллекторов в системе теплоснабжения дома, расчёт выполняют с учётом ряда параметров. Среди них — назначение гелиоколлекторов (будут ли они работать для обеспечения ГВС, отопления, бассейна или в комбинации этих задач), потребность объекта в тепле, а также — обязательно — условия установки гелиоколлектора (его расположение в пространстве и климатические условия региона, где находится здание).
Высчитать необходимое количество коллекторов для обеспечения системы теплом несложно — ведь производительность каждой модели известна. Компании, выпускающие гелиоколлекторы, а также их партнёры располагают информацией о тепловой мощности этого оборудования в зависимости от географического расположения, ориентации по азимуту, угла наклона, и даже о том, как изменяется эта характеристика от месяца к месяцу. Так что, зная, как и где будет установлен коллектор, можно вычислить, сколько тепловой энергии он в состоянии там получить.
Однако при ведении расчётов важно принимать во внимание некоторые нюансы. Один из них уже был упомянут выше — коллектор получает тепло только при свете солнца. Соответственно, в системах, которые в сезон использования коллекторов будут работать без поддержки котла и других теплогенераторов, запас горячей воды на ночь нужно создавать днём.
Это ведёт к тому, что объём бака для нагрева и хранения воды должен быть большим и вмещать столько жидкости, сколько (с учётом последующего разбавления холодной водой) нужно потребителям в сутки, да ещё и с небольшим резервом на экстренные нужды.
Второй нюанс касается баланса между нехваткой и избытком тепла. При расчёте количества коллекторов в системе за номинальную тепловую мощность модели принимают максимально возможное её значение — то есть показатель за самый продуктивный месяц. Это, казалось бы, ведёт к тому, что в менее солнечные месяцы тепла от коллекторов может не хватать и возникнет желание взять их с запасом (например, посчитать их по мощности более холодного месяца). Но тогда на пике производительности в ясную солнечную погоду гелиополе произведёт больше тепла, чем его реально потребить в системе. А это грозит уже перегревом контура и стагнацией со всеми вытекающими последствиями.
Если всё же гелиоколлекторы приходится осознанно подбирать с большим запасом по мощности (например, для поддержки отопления — в этом случае мощность коллекторов рассчитывают по показателям на самый солнечный месяц отопительного сезона), то необходимо предусмотреть пути сброса избытков тепла в летний период.
И наконец, не стоит забывать о том, что даже в благоприятный для гелиоколлекторов летний сезон бывает предостаточно пасмурных, дождливых дней, когда максимальной производительности они не достигнут. В таких случаях, понадобятся резервные источники тепла, которые догреют воду до комфортной температуры.
(Продолжение следует)
