Альтернативная энергия →  Энергия солнца
→  Солнечный коллектор

Определение:
Солнечный коллектор – это устройство, преобразующее энергию солнечного излучения в более удобный для использования или хранения вид.

Устройство.

Чаще всего под понятием «солнечная энергетическая система» подразумевают системы, основанные на работе солнечных коллекторов, когда вода или другая жидкость переносит тепловую энергию, полученную от солнечного излучения, к месту потребления. В таких системах, как правило, присутствуют контур для перемещения рабочей жидкости от коллектора, включающая в себя электронасосы и систему патрубков, и некие резервуары или баки для хранения нагретой жидкости (своего рода тепловые аккумуляторы). Солнечные энергетические системы или коллекторы могут использоваться для нагрева воды для ГВС дома, нагрева воздуха в системах отопления или кондиционирования или в других более специфичных случаях.

Типы систем

Солнечные коллекторы, применяемые для нагрева воды в домашней сети ГВС можно разделить на два типа:

• Термосифон



Работа такого типа основана на пассивном теплообмене (обыкновенная конвекция). В термосифоне водяной резервуар располагается над самим коллектором. По мере прогревания, вода поднимается вверх, и начинается циркуляция без участия каких либо насосов. Этот тип системы саморегулируемый и не требует никаких механических устройств или затрат электроэнергии, что делает термосифон очень привлекательным. Основным недостатком таких коллекторов является необходимость устанавливать резервуар выше самой панели.



• Насосный

Такой тип использует насосы для организации циркуляции жидкости по системе. Помимо затрат электроэнергии насосный коллектор требует установки контролирующих электроприборов, отвечающих за своевременное включение и выключение насоса.

Коллекторы по устройство солнечных панелей можно разделить на:

• Плоский солнечный коллектор



Наиболее распространенный тип солнечного коллектора. Представляет из себя алюминиевую или медную панель (каркас) в которой установлена медная трубка, покрытая сверху абсорбирующим слоем и специальным, градоустойчивым стеклом. Панель снизу теплоизолируется.

• Прямоточный трубчатый коллектор



Представляет из себя набор трубок с медными поглотительными каналами внутри. Трубки чаще всего вакуумируются для снижения теплопотерь. Каждая такая трубка соединяется с коаксильной распределительной трубой (теплообменник). Теплоноситель (чаще всего вода), протекая через этот теплообменник, забирает тепло от коллекторных трубок. Такие системы обладают высокой эффективностью, что в идеале позволяет нагревать воду до 120 – 150 градусов по Цельсию.

Рабочей жидкостью (теплоноситель) в коллекторе может служить как вода, так и антифриз. Во втором случае применяется теплообменник, который чаще всего представляет собой несколько контуров внутри бака с нагреваемой водой. Использование второй системы позволяет избежать проблем с замерзанием системы, но при этом увеличивает стоимость оборудования.



Больше информации о типах и достоинствах в брошюре компании Viessmann. Документ в формате pdf на английском 
языке.

http://www.viessmann.com/com/etc/medial ... itosol.pdf


Установка

Солнечные коллекторы можно устанавливать:

• На крыше зданий
• На земле
• На стене здания с южной стороны

Основным условием успешного применения таких систем является расположение перпендикулярно направлению падения солнечных лучей. В идеальном случае солнечный коллектор в буквальном смысле должен следовать за солнцем, сохраняя оптимально положение в течение всего дня. Но цена такой установки слишком высока, что делает саму идею солнечного коллектора нерентабельной. «Следящие» солнечные коллекторы существуют только в экспериментальных вариантах.

Угол наклона установки солнечного коллектора от горизонта выбирают равным широте местности ± 15°. В таких пределах значение КПД сохраняется оптимальным в течение всего года. Но если учитывать, что максимальное потребление горячей воды приходится на зимние месяцы, то имеет смысл устанавливать коллектор под более крутым углом (для средних широт оптимальный угол для зимы составляет 75°, лета – 30 °, для максимальной эффективности в течение года коллектор устанавливают под углом 45 °).



Оптимальным азимутальным углом наклона для солнечного коллектора является 0 ° (направление на юг). При этом отклонение не более чем на 45 градусов не является принципиальным (в западном направлении менее критично, чем в восточном).

Дополнительная информация

Срок службы солнечного коллектора может составлять от 10 до 20 лет, при этом некоторые производители утверждают о работе их систем до 30 лет, что не является правдоподобным. Окупаться такие системы могут от 2 до 5 лет в зависимости от сложности конкретной установки, производителя и объема инвестирования. При правильной установке солнечный коллектор не требует технического обслуживания в течение всего срока своей службы.

История развития

Плоские коллекторы были популярны во Флориде в Южной Калифорнии в 20х годах прошлого столетия.



Леви Иссар (Levi Yissar) построил свой первый солнечный коллектор в Израиле и в 1953 году основал компанию NerYah (первое производство солнечных коллекторов). Уже к 1967 году порядка 20% населения страны использовало такие системы. В годы энергетического кризиса 70х израильский парламент принял закон требующий установку солнечных коллекторов в каждом новом строящемся доме. В результате, на сегодняшний день Израиль – мировой лидер по использованию солнечных коллекторов.



В течение всего 20го века такие системы имели активное распространение не только во всех странах с жарким, солнечным климатом, но и высокоразвитых странах Европы, а так же в Северной Америке.

В Китае благодаря низкой стоимости такого оборудования так же были достигнуты высокие показатели оснащенности населения солнечными коллекторами.

В 2005 году Испания стала первой страной требующей установки солнечных батарей в каждом новом доме, и второй после Израиля – солнечных коллекторов.

Рекомендуемая литерара:

Оборудование возобновляемой и малой энергетики

 

Комментарии к этой статье на форуме:

  • snalaydeade пишет:
    11.02.11 | 12:21:25
  • Boris пишет:
    25.02.10 | 01:45:25

    Так все же зависит от вашего дома, если у вас термосопротивление конструкции 7-10 это одно, а если 2-3 - это другое. При 10-ке должно и одной хватить :)

  • gorrmax пишет:
    24.02.10 | 20:32:39

    Я живу в Бишкеке (это Киргизия). У нас солнца навалом а сэлектричеством - проблема. Вот я и задумал поставить коллектор но в основном для отопления зимой. Обогревать буду водяными тёплыми полами. Кстати газа в нашем районе нет. Вот задача: сколько надо коллекторов, чтобы обогреть 2-х этажный дом 10м. на 15м.??? Электроэнергия 1 КВТ от батарей(это когда отключают)

  • edd пишет:
    15.12.09 | 11:05:10

    [QUOTE=admin;23]Обсуждение статьи: [URL]http://en-save.ru/stati/solnechniy_kollektor[/URL]

    Хотелось бы узнать мнения, насколько эффективно использование солнечных коллекторов в москвоском регионе?
    (в свете наступивешего кризиса вопрос встал особо остро)

    [/QUOTE]
    Эффективность будет высокой, если использовать высококачественное оборудование, и наоборот. В московском регионе, кол-во солнечной инсоляции составляет прибл.1000-1100кВт/ч/год на 1м2, и этого вполне достаточно для эффективной работы системы с апреля по октябрь. Мы этой задачей уже занимаемся 3года, собрали и протестировали более 100м2 различных типов солнечных коллекторов, и можем с полной уверенностью сказать:-за этими технологиями- будущее! Кстати, для неверующих, предлагаю наблюдение за работой вакуумных с.коллекторов в режиме он-лайн , там же можно посмотреть всю статистику по датам.

  • edd пишет:
    14.12.09 | 23:26:47

    [QUOTE=Const;25]Примерно с Апреля по октябрь одна "платформа" солнечного коллектора способна обеспечивать горячей водой дом на 2 человека, то есть затраты на нагрев воды по большей степени можно сократить.
    Конечно, имеет смысл иметь резервный водонагреватель на случай непредвиденных обстоятельств, могут приехать гости или просто будет черезмерно большое потребление воды в один из дней и к концу дня не хватит воды, чтобы, например, помыться.

    Но безусловно это решение в московском регионе более чем рентабельно.[/QUOTE]

    Реальную (on-line)Статистику работы солнечного коллектора в восточно европейском регионе можно посмотреть тут (ссылку дам в личку по запросу).

  • Рад пишет:
    09.12.09 | 17:03:12

    Производство made in Армения... качество? Не проще сделать самому?

  • Том пишет:
    29.03.09 | 16:12:13
    Re: Солнечные коллекторы

    А я читал о солнечных коллекторах, которые работают без эликтричества, т.е. без моточиков?
    Может их использовать еще эффективнее...

    Так понимаю, речь о "термосифонах"? Или имелся в виду какой-то другой тип установки?

  • Том пишет:
    29.03.09 | 16:05:35
    Солнечный коллектор

    http://bahus.3ka.mipt.ru/gallery/data/private/29.03.09/resize/energy_154358.jpg

    Определение

    Солнечный коллектор – это устройство, преобразующее энергию солнечного излучения в более удобный для использования или хранения вид.

    Устройство

    Чаще всего под понятием «солнечная энергетическая система» подразумевают системы, основанные на работе солнечных коллекторов, когда вода или другая жидкость переносит тепловую энергию, полученную от солнечного излучения, к месту потребления. В таких системах, как правило, присутствуют контур для перемещения рабочей жидкости от коллектора, включающая в себя электронасосы и систему патрубков, и некие резервуары или баки для хранения нагретой жидкости (своего рода тепловые аккумуляторы). Солнечные энергетические системы или коллекторы могут использоваться для нагрева воды для ГВС дома, нагрева воздуха в системах отопления или кондиционирования или в других более специфичных случаях.

    Типы систем

    Солнечные коллекторы, применяемые для нагрева воды в домашней сети ГВС можно разделить на два типа:

    • Термосифон

    http://bahus.3ka.mipt.ru/gallery/data/private/29.03.09/resize/energy_154715.jpg

    Работа такого типа основана на пассивном теплообмене (обыкновенная конвекция). В термосифоне водяной резервуар располагается над самим коллектором. По мере прогревания, вода поднимается вверх, и начинается циркуляция без участия каких либо насосов. Этот тип системы саморегулируемый и не требует никаких механических устройств или затрат электроэнергии, что делает термосифон очень привлекательным. Основным недостатком таких коллекторов является необходимость устанавливать резервуар выше самой панели.

    http://bahus.3ka.mipt.ru/gallery/data/private/29.03.09/energy_154731.jpg

    • Насосный

    Такой тип использует насосы для организации циркуляции жидкости по системе. Помимо затрат электроэнергии насосный коллектор требует установки контролирующих электроприборов, отвечающих за своевременное включение и выключение насоса.

    Коллекторы по устройство солнечных панелей можно разделить на:

    • Плоский солнечный коллектор

    http://bahus.3ka.mipt.ru/gallery/data/private/29.03.09/energy_154823.jpg

    Наиболее распространенный тип солнечного коллектора. Представляет из себя алюминиевую или медную панель (каркас) в которой установлена медная трубка, покрытая сверху абсорбирующим слоем и специальным, градоустойчивым стеклом. Панель снизу теплоизолируется.

    • Прямоточный трубчатый коллектор

    http://bahus.3ka.mipt.ru/gallery/data/private/29.03.09/energy_154838.jpg

    Представляет из себя набор трубок с медными поглотительными каналами внутри. Трубки чаще всего вакуумируются для снижения теплопотерь. Каждая такая трубка соединяется с коаксильной распределительной трубой (теплообменник). Теплоноситель (чаще всего вода), протекая через этот теплообменник, забирает тепло от коллекторных трубок. Такие системы обладают высокой эффективностью, что в идеале позволяет нагревать воду до 120 – 150 градусов по Цельсию.

    Рабочей жидкостью (теплоноситель) в коллекторе может служить как вода, так и антифриз. Во втором случае применяется теплообменник, который чаще всего представляет собой несколько контуров внутри бака с нагреваемой водой. Использование второй системы позволяет избежать проблем с замерзанием системы, но при этом увеличивает стоимость оборудования.

    http://bahus.3ka.mipt.ru/gallery/data/private/29.03.09/energy_154910.jpg

    Больше информации о типах и достоинствах в брошюре компании Viessmann. Документ в формате pdf на английском
    языке.

    http://www.viessmann.com/com/etc/medial ... itosol.pdf

    Установка

    Солнечные коллекторы можно устанавливать:

    • На крыше зданий
    • На земле
    • На стене здания с южной стороны

    Основным условием успешного применения таких систем является расположение перпендикулярно направлению падения солнечных лучей. В идеальном случае солнечный коллектор в буквальном смысле должен следовать за солнцем, сохраняя оптимально положение в течение всего дня. Но цена такой установки слишком высока, что делает саму идею солнечного коллектора нерентабельной. «Следящие» солнечные коллекторы существуют только в экспериментальных вариантах.

    Угол наклона установки солнечного коллектора от горизонта выбирают равным широте местности ± 15°. В таких пределах значение КПД сохраняется оптимальным в течение всего года. Но если учитывать, что максимальное потребление горячей воды приходится на зимние месяцы, то имеет смысл устанавливать коллектор под более крутым углом (для средних широт оптимальный угол для зимы составляет 75°, лета – 30 °, для максимальной эффективности в течение года коллектор устанавливают под углом 45 °).

    http://bahus.3ka.mipt.ru/gallery/data/private/29.03.09/energy_154932.jpg

    Оптимальным азимутальным углом наклона для солнечного коллектора является 0 ° (направление на юг). При этом отклонение не более чем на 45 градусов не является принципиальным (в западном направлении менее критично, чем в восточном).

    Дополнительная информация

    Срок службы солнечного коллектора может составлять от 10 до 20 лет, при этом некоторые производители утверждают о работе их систем до 30 лет, что не является правдоподобным. Окупаться такие системы могут от 2 до 5 лет в зависимости от сложности конкретной установки, производителя и объема инвестирования. При правильной установке солнечный коллектор не требует технического обслуживания в течение всего срока своей службы.

    История развития

    Плоские коллекторы были популярны во Флориде в Южной Калифорнии в 20х годах прошлого столетия.

    http://bahus.3ka.mipt.ru/gallery/data/private/29.03.09/resize/energy_155007.jpg

    Леви Иссар (Levi Yissar) построил свой первый солнечный коллектор в Израиле и в 1953 году основал компанию NerYah (первое производство солнечных коллекторов). Уже к 1967 году порядка 20% населения страны использовало такие системы. В годы энергетического кризиса 70х израильский парламент принял закон требующий установку солнечных коллекторов в каждом новом строящемся доме. В результате, на сегодняшний день Израиль – мировой лидер по использованию солнечных коллекторов.

    http://bahus.3ka.mipt.ru/gallery/data/private/29.03.09/resize/energy_155020.jpg

    В течение всего 20го века такие системы имели активное распространение не только во всех странах с жарким, солнечным климатом, но и высокоразвитых странах Европы, а так же в Северной Америке.

    В Китае благодаря низкой стоимости такого оборудования так же были достигнуты высокие показатели оснащенности населения солнечными коллекторами.

    В 2005 году Испания стала первой страной требующей установки солнечных батарей в каждом новом доме, и второй после Израиля – солнечных коллекторов.

  • Шурик пишет:
    21.02.09 | 22:27:32
    Re: Солнечные коллекторы

    А я читал о солнечных коллекторах, которые работают без эликтричества, т.е. без моточиков?
    Может их использовать еще эффективнее...

  • ФРС пишет:
    22.01.09 | 21:13:42
    Re: Солнечные коллекторы

    Мы смонтировали на 3-х домах солнечные коллекторы. Естественно все они подключаются к существующей системе горячего водоснабжения ( электрической или газовой ). Автоматика измеряет температуру воды в батарее и в накопителе горячей воды. Если в батарее температура больше то включается насос и горячая вода из коллектора (батареи) поступает в бак, а соответственно электронагреватель отключается. Одного коллектора щколо 2-х кв.м хватает в течении дня нагреть воды для 2-х человек. Поэтому в подмосковье лучше ставить 2шт, т.е. нужна побольше площадь нагрева - вот и все.

Участвовать в обсуждении