Сегодня, Национальная энциклопедия строительства ProfiDom.com.ua, завершает обзор основных свойств и принципов работы солнечных коллекторов.
Итак, задача гелиоколлектора — собрать тепло, излучаемое солнцем, и передать его циркулирующему по нему теплоносителю. Но, для дальнейшей транспортировки этого тепла к потребителям, его накопления, контроля и т. д. требуется создать целую систему, включающую разнообразные по назначению компоненты.
Циркуляция в контуре солнечных коллекторов — принудительная, её должен обеспечивать насос. Он может быть установлен отдельно или в составе насосной группы. Производители насосных групп часто предлагают для этих целей специальные адаптированные для гелиосистем гидромодули.
В качестве теплоносителя, в контуре гелиоколлектора можно использовать воду или незамерзающие жидкости. Однако, вода имеет ряд недостатков. Во-первых, она замерзает при 0 оС, а коллекторы зимой могут охлаждаться до гораздо более низких температур. Поэтому воду на зиму придётся сливать — иначе замёрзший теплоноситель разорвёт трубки в контуре. Во-вторых, температура кипения воды тоже не слишком высока, а значит, в случае перегрева системы стагнация наступит быстрее. С другой стороны, вода проходит трансформацию
из жидкого состояния в парообразное и обратно без каких-либо негативных последствий. Теплоноситель на основе незамерзающей жидкости — более удобный вариант. Низкая температура замерзания позволяет зимой не опорожнять систему гелиоколлекторов. Температура кипения применяемых в гелиосистемах незамерзающих теплоносителей выше, чем у воды.
Однако при перегреве они могут утратить свои свойства и разложиться, поэтому их стоит оберегать от чрезмерного нагрева при стагнации системы. Чтобы не допустить попадания незамерзающих теплоносителей в санитарную воду, с которой будут контактировать люди, контур гелиоколлекторов изолирован от системы водоснабжения. Нагрев воды происходит через теплообменник. Как правило, для этих целей применяют бак большого объёма с уже встроенным в него теплообменником (бойлер или вспомогательную буферную ёмкость).
Чтобы накопленное тепло не терялось попусту, бак теплоизолирован. Теплообменник в такой ёмкости может быть один (моновалентный бак), но для систем с гелиоколлекторами рационально использовать баки с двумя и более теплообменниками (би- и мультивалентные ёмкости). Дополнительный теплообменник сможет снабжать ёмкость теплом от других источников (котёл, тепловой насос и т. д.) в те периоды, когда коллекторы будут не в состоянии полностью покрыть потребности в энергии для нагрева воды (например, в пасмурную погоду или по окончании сезона).
Важное значение имеет автоматика, которая будет управлять контуром гелиоколлектора. Контроллер анализирует температуру в контуре, в баке, управляет насосом или даже клапанами, перенаправляющими течение теплоносителя в резервные контуры. Если температура в бойлере превысит температуру теплоносителя в коллекторах (а это случается часто — когда с окончанием светового дня или из-за пасмурной погоды абсорбер перестаёт получать тепло и контур остывает), контроллер остановит циркуляцию в контуре, чтобы не выбрасывать накопленное тепло через сами коллекторы. И наоборот, если температура в бойлере достигла предельно допустимого значения, а тепло продолжает поступать, автоматика может дать команду на сброс тепла в дополнительную буферную ёмкость, контур бассейна, уличный воздушный теплообменник и т. д. Современные технологии позволяют не просто автоматизировать работу гелиоколлекторов, но и управлять системой удалённо.
Поскольку работа гелиоколлекторов так или иначе сопряжена с высокими температурами теплоносителя, все компоненты контура, контактирующие с жидкостью, должны быть термостойкими. Так, недопустимы в контуре полимерные трубы (они не рассчитаны на такие экстремальные условия, поэтому начнут плавиться и разрушаться). Если в соединениях труб и арматуры используется уплотнение, то выполнено оно должно быть из специального термостойкого материала. Система также может потребовать расширительный бак в особом исполнении.
На рынке легко найти любой из перечисленных компонентов в различных вариантах, поэтому реально собрать систему любой конфигурации из купленных по отдельности частей. Однако производители предлагают и более простые удобные решения — готовые пакеты, включающие гелиоколлекторы, накопительные ёмкости, насосное оборудование, автоматику и т. д. — вплоть до теплоносителя.
Такой комплект не только сэкономит время (потому что не придётся подбирать все детали поштучно), но и даст определённую гарантию, что компоненты подобраны специалистами и их характеристики соответствуют тем задачам, которые будет выполнять именно данная система.
Компании-производители формируют пакеты по тепловой мощности и назначению систем с гелиоколлекторами. Чтобы выбрать подходящий пакет, достаточно понимать, для чего предполагается использовать коллекторы, какая производительность и какой объём бойлера или буферной ёмкости нужен для конкретного объекта.
