Солнечные коллекторы

В вакуумном водонагревателе-коллекторе объем, в котором находится черная поверхность, поглощающая солнечное излучение, отделен от окружающей среды вакуумным пространством, что позволяет практически полностью устранять потери теплоты в окружающую среду за счет теплопроводности и конвекции. Потери на излучение в значительной степени подавляются за счет применения селективного покрытия. Так как полный коэффициент потерь в вакуумном коллекторе мал, теплоноситель в нем можно нагреть до температур 120 — 160°С.

Конструкция стеклянных вакуумных труб похожа на конструкцию термоса: одна трубка вставлена в другую с большим диаметром. Между ними вакуум, который представляет совершенную термоизоляцию. Благодаря цилиндрической форме трубок солнечные лучи падают на постоянно одинаковую поверхность (в плоскости перпендикулярно к оси трубки). Это проявляется и в получении большей энергии, хоть солнце и светит под «неудобным» углом, во время захода и восхода солнца. Вакуумными трубками используется и так называемый диффузионный свет, когда солнце закрыто облаками. В любое время дня под прямым солнечным излучением постоянно находится часть абсорбирующего вещества вакуумной трубки.

Существуют 2 основных типа вакуумных коллекторов, вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде и вакуумный коллектор с термотрубками. Наиболее эффективным является второй тип коллекторов, который мы и предлагаем.

Термотрубка — это закрытая медная труба с небольшим содержанием легкокипящей жидкости. Под воздействием тепла жидкость испаряется и забирает тепло вакуумной трубки. Пары поднимаются в верхнюю часть — головку, где конденсируются и передают тепло теплоносителю. Передача тепла происходит через медную „гильзу» приемника. Благодаря этому отопительный контур отделен от трубок, при повреждении одной трубки коллектор продолжает работать. Процедура замены трубок очень проста, при этом нет необходимости сливать незамерзающую смесь из контура теплообменника.

Важным преимуществом коллекторов с тепловыми трубками является их способность работать при температурах до -50°С. Испарение начинается при температуре трубки более 30°С, таким образом, при низких температурах трубка как бы «запирается» и не происходит потерь тепла через коллектор назад (например, ночью или в пасмурную погоду).

Принцип работы СВУ

В основу функционирования СВУ положено четыре базовых процесса:

1. улавливание солнечного излучения
2. теплообмен
3. консервация полученного тепла
4. автоматизированный контроль системы

При этом инженерное решение по реализации этих процессов чётко распределяется в соответствии с элементами СВУ. Так, солнечное излучение, попадая на коллектор, проходит через его вакуумную зону и достигает специального покрытия, которое улавливает те волны солнечного излучения, которые несут наибольшую энергию — в первую очередь инфракрасный спектр. В результате чего происходит интенсивный разогрев вакуумного коллектора. Полученная энергия передаётся теплоносителю. Теплоноситель передает тепло воде в резервуаре накопителе через медный спиральный теплообменник.

С целью сохранения полученного тепла в СВУ используются одно или двуемкостные баки-резервуары, имеющие изоляционный слой, который обеспечивает как можно более продолжительное поддержание внутренней температуры. Для более эффективной координации функционирования, наиболее сложные (и одновременно наиболее производительные) СВУ комплектуются системой автоматического управления, где осуществляется контроль работы всей установки в соответствии с заданными параметрами, включая выбор оптимального режима работы системы в течение суток, при этом контроллер регулирует поток теплоносителя и определяет скорость подачи тепла.

Для бесперебойного функционирования СВУ комплектуются дополнительными источниками энергии, например, традиционным водонагревателем, работающим на электричестве, газе, жидком (дизель) или твёрдом (уголь) виде топлива, что обеспечивает наиболее высокую эффективность использования в зимнее время, когда нагрузки наиболее высоки, или в ночное время. При этом альтернативный источник энергии используется лишь для поддержания заданных параметров и помогает нагреву воды в баке резервуаре по второму медному спиральному теплообменнику в автоматическом режиме.

1. солнечные лучи
2. вакуумный коллектор
3. датчик температуры № 1
4. бак сброса излишнего давления
5. центр управления
6. контроллер
7. электронагреватель
8. датчик температуры № 2
9. запорный клапан
10. входное отверстие (холодная вода)
11. выходное отверстие (горячая вода)
12. накопительный резервуар с двумя медными теплообменниками
13. основная система отопления на основе газового, электрического или другого котла

Солнечный дом — это жилище, требующее минимальных материальных и временных затрат на поддержание комфортной среды проживания. Говоря по-простому, это автоматическое поддержание качества воздуха в доме достаточных размеров при минимальных затратах на отопление и электричество.

Под качеством воздуха мы понимаем температуру и влажность при достаточном содержании кислорода и отсутствии вредных веществ в его составе.

Для этого необходимы следующие условия:

1. Хорошая термоизоляция стен, крыши и подвала;
2. Хорошие окна с тройными стеклопакетами;
3. Вентиляция с рекуперацией воздуха;
4. Экономичный и эффективный источник тепла;
5. Автоматическая система управления отопления, вентиляции и энергопотребления.

Для решения этой задачи необходимо выбрать источник тепла, который сможет обеспечить дом круглый год теплом в автоматическом режиме с наименьшими финансовыми затратами.

Для этой цели идеально подходят солнечные вакуумные коллекторы, так как они работают круглый год при любой внешней температуре. С помощью солнца можно отапливаться до 10 месяцев в году!

Для отопления в самые холодные и пасмурные месяцы потребуется дополнительный источник тепла, который также будет работать автоматически. В настоящее время лучшим решением является тепловой насос. Это определяется тем, что у теплового насоса наименьшая стоимость производимого тепла при полной автоматизации процесса.

Сейчас стоимость 1 кВт часа тепловой энергии полученной с помощью теплового насоса составляет 0,05 — 0,07 ЕUR (с НСО).

Стоимость производства тепла для частного дома в Эстонии:

Тип топлива	Стоимость 1 кВтч € с НДС
Солнечная энергия	0,00
Дрова	0,03 — 0,06
Древесный уголь	0,03 — 0,06
Безопасность	0,03 — 0,06
Брикет	0,03 — 0,06
Тепловой насос	0,05 — 0,07
Природный газ	0,1
Пропан Бутан	0,12
Электрические котлы	0,15

 

Однако, устанавливать систему, состоящую из солнечных коллекторов и теплового насоса слишком расточительно и громоздко, т.к. система теплового насоса достаточно дорогостоящая и требует больших площадей грунта для закладки в него труб ниже уровня промерзания. Поэтому в слабо освещенные месяцы более целесообразно нагревать воду в автоматическом режиме электротэнами.

Есть еще один способ удешевить тепловую энергию — поставить камин с болерьяном и разводкой сухого тепла по всем помещениям. Конечно, это приведет к необходимости вручную его топить, но физкультура еще никому не помешала, плюс удовольствие от живого огня. С другой стороны, если нет желания, то в автоматическом режиме подключаются электротэны.

Посчитаем сколько необходимо солнечных вакуумных коллекторов для солнечного дома в условиях Эстонии.

Возьмём для примера средний 2-х этажный дом площадью 175 м2. Это не большой, но и не маленький дом. В таком доме комфортно могут проживать от 3 до 6 человек. Практически этот дом подходит для 90% населения Эстонии.

Теперь посчитаем приблизительно теплопотери дома при разнице наружной и внутренней температуре в 25°С (в доме +20°С на улице -5°С). Почему именно такие параметры? Потому что среднегодовая температура в Эстонии 5-6°С. Средняя температура в январе, феврале -5°С. Однако дополнительную систему отопления надо рассчитывать исходя из максимально возможных отрицательных температур (у нас это -25°С).

Это приблизительный расчет без учета рекуперации воздуха и правильном монтаже строительных конструкций. В первом случае утепление стен эквивалентно 175 мм ваты и пластиковые окна с рамой 70 мм и селективным стеклопакетом (сейчас это можно сказать стандартное предложение). Во втором случае утепление стен эквивалентно 400мм ваты и пластиковые окна с рамой 90мм и тройным селективным стеклопакетом (такие окна дороже стандартных на 30-40 %)

	Термоизоляция согласно нормам ЕС	Рекомендуемая теплоизоляция
Общие энергетические потери дома, Вт	4610	2380
Температура наружного воздуха, °С	-5	-5
Температура в помещении, °С	20	20
Число жителей	4	4
Жилая площадь, m²	176	176
Количество этажей	2	2
Стены дома, W*K	46	18,4
Площадь стен, m²	184	184
Ширина дома, m	11	11
Длина дома, m	8	8
Высота дома, m	6	6
Теплопроводность стен, W/m*K	0,25	0,1
Окна и двери, W*K	79,2	35,2
Площадь окон и дверей, m²	44	44
Теплопроводность окон, W/m*K	1,8	0,8
Крыша, W*K	17,6	8,8
Крыша дома, m²	88	88
Кровельная теплопроводность, W/m*K	0,2	0,1
Пол, W/m*K	17,6	8,8
Площадь пола, m²	88	88
Теплопроводность пола, W/m*K	0,2	0,1
Вентиляция, W	600	600

 

Для простоты примера не учитываем воздухопроницаемость дома и наличие рекуператора воздуха. Так как считаем, что дом построен правильно и ветры в нем не дуют. Воздуха попадает столько сколько необходимо 4 человекам круглосуточно. (У кого стоят пластиковые окна те знают, что при отсутствии вентиляции, они должны быть постоянно открыты на зимние проветривание, иначе дышать нечем). Кроме того, наличие рекуператора только уменьшает потребление тепловой энергии.

Итак, что мы имеем? Для того, чтобы обогреть дом, нам требуется 4,6 или 2,4 кВт тепла и солнце для работы солнечного вакуумного коллектора (один вакуумный трубчатый коллектор, состоящий из 24 трубок производит в солнечный день 2 кВт тепловой энергии, а в пасмурный 1,6 кВт) Учитывая, что солнце ночью не светит, нам понадобится для отопления 6 или 4 коллектора соответственно. Для горячей воды потребуется еще 2 коллектора.

Всего получается от 8 до 6 вакуумных коллекторов, состоящих из 24 вакуумных заменяемых трубок, тогда в солнечную погоду вам не потребуется другого источника тепла для отопления дома и горячей воды. В самые холодные и темные месяцы ноябрь, декабрь и январь будем помогать солнечной системе электроподогревом, печкой или камином.

При установке такой системы мы получаем до 80% энергии на отопление от солнца и до 95% энергии на подогрев горячей воды!

Для широты Эстонии (57°сев.шир.) и области отопительный сезон начинается с сентября и заканчивается маем, т.е. минимум 8-9 месяцев в году, 6 из которых, почти полностью охватывают солнечные коллекторы. Горячая вода требуется круглогодично. Освещенность в наших широтах такова, что, начиная со второй половины марта, может вырабатываться чрезмерное количество тепла, которое придется сбрасывать хотя бы в Ваш бассейн под открытым небом или теплицу, и уже в апреле Вы сможете купаться в своем теплом бассейне или в мае кушать свежие огурчики.

Итого, Вы платите за отопление своего дома в 5 раз меньше, и горячая вода у вас вообще получается даром! Причем 10 месяцев в году практически в неограниченном количестве.

Такую систему можно сделать на основе комплекта FOTTON.

Рис.1 Вид солнечного коллектора
Рис.2 Вакуумные сменные трубки

Он состоит из:

• Из солнечных коллекторов, состоящих из 20-30 вакуумных трубок длиной 1,8 м, располагаемых на арматуре на 20 см выше кровли с южной стороны крыши, что позволяет снегу проваливаться сквозь и не закрывать трубки, за исключением этой форс-мажорной зимы (при необходимости снег можно смести).
• Солнечной автоматики с датчиками тепла и насоса в автоматическом режиме прокачивающего антифриз-теплоноситель от трубок к накопительному баку
• Накопительный бак с баком для горячей воды
• Расширительный бачок
• Антифриз-теплоноситель

Рис.3 Схема подключения манометров и насоса теплоносителя

Коллектор SP58 / 1800 (20 сменных вакуумных трубок) стоит 760 €
Коллектор SP58 / 1800 (24 сменные вакуумные трубки) стоимость 904 €
Коллектор SP58 / 1800 (30 сменных вакуумных трубок) стоимостью 1080 €

Стоимость остальной части комплекта колеблется от 2 до 3,5 тыс. EUR в зависимости от емкости и устройства накопительного бака, солнечной станции и количества антифриза.

Итого стоимость полного комплекта солнечного двухэтажного теплого дома площадью 175 кв.м обойдется примерно в 8000 EUR — 14000 ЕUR, при этом, основная стоимость — это стоимость коллекторов, и в случае экономии можно начинать с 4 или 6 штук и при недостатке тепла в любое время добавлять до 8 и более.

Много это или мало? Для ответа на этот вопрос надо учитывать стоимость дома, комфорт проживания и стоимость затрат на отопление с солнечной системой и без нее.

Стоимость дома в 175м2 может составлять 100 — 300 тыс. EUR. Стоимость отопления и подогрев воды такого дома 2 — 3 тыс. EUR и более в год. Если рассматривать только экономию на отопление и горячую воду — 80%, то система окупается в течение 4 -5 лет при условии срока службы системы 30 и более лет и сохранения цен на энергоносители на нынешнем уровне, что невероятно. Кроме того, стоимость комплекта солнечного отопления составляет всего 5-7% от стоимости дома.

Ваш дом не испортится, потому что нечем или некогда его протапливать (Вы не всегда в нем живете или из-за работы остаетесь ночевать в городе), он не отсыревает, в стенах не заводится грибок, а также 100% пожаробезопасность. При продаже дома вы сможете его продать как минимум на 20% а то и все 100% дороже чем аналогичный дом без солнечного отопления! (зависит от ситуации в стране). При продаже вы даже зарабатываете на инвестициях в солнечное отопление, причем как минимум 500%.

Рис.4 Схема солнечной вакуумной установки

И ещё вы бережёте на планете кислород и невосполнимые природные ресурсы.
Сохраняете окружающую среду и даете шанс нашим потомкам нормально жить на нашей планете.

Товар можно заказать по телефонам
+372 5800 2609, +372 506 8523, +375 825 0995
или отправив электронное письмо на адрес info@apekom.com
Наши консультанты будут рады ответить на любые ваши вопросы.

Мини

Для обеспечения горячей водой в весенне — летне — осенний период на даче.

• Солнечный вакуумный трубчатый коллектор прямого нагрева из 5 заменяемых труб — 1 шт.
• Бойлер емкостью 40 л — 1 шт.
• Рама — 1 шт.

Максимальная мощность — 0,6 кВт

Стоимость комплекта 350 EUR

---

Комфорт — 200

Для обеспечения горячей водой 3-4 человек.

• Солнечный вакуумный трубчатый коллектор SP58/1800 из 30 заменяемых труб — 1 шт.
• Бойлер с двумя нагревательными спиральными трубками емкостью 200 л — 1 шт. (рис.5)
• Расширительный бачок 18 л — 1 шт.
• Соединительный набор для расширительного бачка с держателем — 1 шт.
• Контроллер с термодатчиками Junior или SR868C8Q — 1 шт. (рис.6)
• Двойная насосная группа с манометрами давления и термометром для автоматической прокачки теплоносителя — 1 шт.
• Сапун с клапаном и соединителями коллектора — 1 шт.
• Концентрат теплоносителя CS — 10 л
• Инструкция по монтажу — 1 шт.

Рис.1 Бойлер с двумя нагревательными спиральными трубками
Рис.2 Контроллер

---

Комфорт — 300

Для обеспечения горячей водой 4-5 человек.

• Солнечный вакуумный трубчатый коллектор SP58/1800 из 20 заменяемых труб — 2 шт.
• Бойлер с двумя нагревательными спиральными трубками емкостью 300 л — 1 шт.
• Расширительный бачок 18 л — 1 шт.
• Соединительный набор для расширительного бачка с держателем — 1 шт.
• Контроллер с термодатчиками Junior или SR868C8Q — 1 шт.
• Двойная насосная группа с манометрами давления и термометром для автоматической прокачки теплоносителя — 1 шт.
• Сапун с клапаном и соединителями коллектора — 1 шт.
• Концентрат теплоносителя CS — 10 л
• Инструкция по монтажу — 1 шт.

---

Комфорт — 400

Для обеспечения горячей водой 6-7 человек.

• Солнечный вакуумный трубчатый коллектор SP58/1800 из 30 заменяемых труб — 2 шт.
• Бойлер с двумя нагревательными спиральными трубками емкостью 400 л — 1 шт.
• Расширительный бачок 25 л — 1 шт.
• Соединительный набор для расширительного бачка с держателем — 1 шт.
• Контроллер с термодатчиками Junior или SR868C8Q — 1 шт.
• Двойная насосная группа с манометрами давления и термометром для автоматической прокачки теплоносителя — 1 шт.
• Сапун с клапаном и соединителями коллектора — 1 шт.
• Концентрат теплоносителя CS — 15 л
• Инструкция по монтажу — 1 шт.

---

Уют — 1

Для обеспечения горячей водой 3-4 человек и вспомогательного отопления небольшого дачного утепленного дома площадью 40-50 кв.м и подогрева парника.

• Солнечный вакуумный трубчатый коллектор SP58/1800 из 30 заменяемых труб — 2 шт.
• Бойлер комбинированный с двумя с двумя нагревательными спиральными трубками, состоящий из 2 баков: емкостью 380 л и внутреннего для горячей воды 120 л — 1 шт. (рис.7)
• Расширительный бачок 25 л — 1 шт.
• Соединительный набор для расширительного бачка с держателем — 1 шт.
• Контроллер с термодатчиками Junior или SR868C8Q — 1 шт.
• Двойная насосная группа с манометрами давления и термометром для автоматической прокачки теплоносителя — 1 шт.
• Сапун с клапаном и соединителями коллектора — 1 шт.
• Концентрат теплоносителя CS — 15 л
• Инструкция по монтажу — 1 шт.

 

Рис.3 Бойлер комбинированный с двумя нагревательными спиральными трубками.

---

Уют — 2

Для обеспечения горячей водой 4-5 человек и вспомогательного отопления небольшого утепленного дома площадью 60-80 кв.м и подогрева теплицы.

• Солнечный вакуумный трубчатый коллектор SP58/1800 из 30 заменяемых труб — 3 шт.
• Бойлер комбинированный с двумя с двумя нагревательными спиральными трубками, состоящий из 2 баков: емкостью 500 л и внутреннего для горячей воды 160 л — 1 шт.
• Расширительный бачок 25 л — 1 шт.
• Соединительный набор для расширительного бачка с держателем — 1 шт.
• Контроллер с термодатчиками Junior или SR868C8Q — 1 шт.
• Двойная насосная группа с манометрами давления и термометром для автоматической прокачки теплоносителя — 1 шт.
• Сапун с клапаном и соединителями коллектора — 1 шт.
• Концентрат теплоносителя CS — 20 л
• Инструкция по монтажу — 1 шт.

---

Уют — 3

Для обеспечения горячей водой 5-6 человек и вспомогательного отопления дома площадью 80 — 120 кв.м и подогрева открытого бассейна.

• Солнечный вакуумный трубчатый коллектор SP58/1800 из 30 заменяемых труб — 4 шт.
• Бойлер комбинированный с двумя с двумя нагревательными спиральными трубками, состоящий из 2 баков: емкостью 600 л и внутреннего для горячей воды 200 л — 1 шт.
• Расширительный бачок 25 л — 1 шт.
• Соединительный набор для расширительного бачка с держателем — 1 шт.
• Контроллер с термодатчиками Junior или SR868C8Q — 1 шт.
• Двойная насосная группа с манометрами давления и термометром для автоматической прокачки теплоносителя — 1 шт.
• Сапун с клапаном и соединителями коллектора — 1 шт.
• Концентрат теплоносителя CS — 20 л
• Инструкция по монтажу — 1 шт.

В комплекты не входят трубы из нержавеющей стали, фитинги и термоизоляция труб (их размер и количество определяется при монтаже и они могут быть приобретены в строительных магазинах).

В случае недостаточности тепла (большая площадь дома, недостаточное утепление) Вы всегда без труда можете добавить к комплекту 1-2 и более коллекторов на крышу Вашего дома.

Комплект оборудования доставляется Заказчику в течение 2-3 недель с момента получения 50% предоплаты.

Оставшиеся 50% оплачиваются Заказчиком при получении оборудования.

Установка оборудования может быть осуществлена по прилагаемой инструкции компанией, занимающейся монтажом сантехнического оборудования, либо при желании самим заказчиком, т.к. оборудование хорошо продумано и при монтаже сложностей обычно не возникает.

Гарантия при правильном монтаже — 1 год.

Срок службы системы до 30 и более лет.