Солнечные коллекторы для нагрева воды

Привет друзья.
Если уж с предыдущих статей завели разговор об извлечении пользы от природы, то пожалуй стоит раскрыть эту тему шире, и поговорить о солнце как источнике тепловой энергии для обогрева дома. Тем более, что добыть тепловую энергию солнца немного проще чем электроэнергию.

Цены на традиционные энергоносители никак не хотят идти вниз, а упрямо ползут вверх, отчего все больше и больше людей вынуждены отказываться от традиционных, отдавая предпочтение альтернативным источникам энергии, смотря в сторону солнечных батарей, ветрогенераторов, биогазовых установок, тепловых насосов и так далее, благо, технологии только развиваются. Ученые уже давно твердят, что солнце это гарант всего будущего, но получать от него пользу мы можем уже сегодня, сведя «на нет» счет за энергопотребление. Лишь бы только не ввели налог за использование солнца )

Тепловая энергия солнца

Интерес к использованию тепловой энергии от солнца за последние десять-пятнадцать лет стал значительно выше – люди по достоинству оценили продуктивность этого неиссякаемого источника и реальность сэкономить на нем. При этом, в доме полностью обеспеченном энергией от солнца (а это сегодня действительно возможно), все жильцы дома становятся независимы от энергосетей.

Плоские и вакуумные солнечные коллекторы отопления дома

Для нагрева воды используются два вида коллекторов: плоские и вакуумные – они же трубчатые.

Плоские солнечные коллекторы представляют из себя плоскую коробку с закрытым под стеклом абсорбирующим покрытием с трубками, под которым проходит теплоноситель пропилен-гликоль.

В вакуумном коллекторе заместо одной покрытой стеклом коробки используется ряд больших полых стеклянных трубок. Внутри каждой помещены трубки с абсорбером тепла, прогревающим теплоноситель. Роль теплоизолятора играет вакуум между внутренней и внешней трубками, кстати, советую почитать статью об обогреве тепловыми насосами.

Горячая вода бесплатно?

Одна треть всех солнечных коллекторов в мире – плоские, остальные две трети – вакуумные. У вакуумных коллекторов низкие теплопотери, от этого они эффективнее плоских, если требуется нагреть воду до высокой температуры в пасмурную и зимнюю погоду. Тогда как плоские благодаря своей простейшей конструкции считаются наиболее надежными и прочными.

А можно ли сделать солнечный коллектор своими руками? Да, конечно — читайте здесь.

Соотношения качества и цены солнечных коллекторов

Цена плоского коллектора зависит от качества специальных покрытий и стекла, а также от размера и сборки. На цены вакуумных коллекторов влияют длина и диаметр стеклянных трубок. Чем больше и толще трубки, тем мощнее, а стало быть и дороже коллектор. Не последнее значение имеет и тип внутренних тепло-проводников: нагревательные трубки, передающие тепло – дешевле, образующие внутренний контур передачи тепла U-трубки – дороже.

Для нагрева воды в теплый период года наиболее выгодны пассивные системы, а для круглогодичного нагрева воды и для солнечного отопления годятся только активные. Активная система нагрева воды – гораздо дороже и сложнее, чем пассивная, но зато она более эффектна, так как позволяет использование солнечных коллекторов даже зимой.

Активная конструкция состоит из бака с водой, который находится внутри здания, на крышу выведены только солнечные коллекторы, а теплоноситель нагнетается насосом. В пассивной системе солнечный коллектор объединен с баком в одну схему водонагревателя, холодная вода поступает под напором снизу и нагревается путем естественной конвекции. Эта система не так сложна в конструкции, проще монтируется и дешевле активной. Но годится разве что для садовой летней дачи. По осени воду приходится сливать, дабы не заморозить коллектор, из-за чего он может выйти из строя вследствие расширения замерзающей воды.

Стоимость + размеры, какая польза?

На стоимость солнечной системы влияют размеры, а те в свою очередь зависят от размеров самого дома и потребностей энергии. Для верных расчетов мощностей и компонентов перед устройством специалисты производят энергообследование объекта. Затем определяют подходящее количество солнечных коллекторов для результативности с наименьшими начальными затратами. Самая значительная экономичная выгода от солнечных коллекторов – при использовании их для нагрева воды в системе горячего водопровода.

Расходы на содержание солнечного и электрического водонагревателей

При расходах на содержание до 1 тысячи рублей в год солнечный водонагреватель снабдит дом одновременно от 150 до 300 литров (в зависимости от вместимости бака) горячей воды и будит служить в среднем 10-15 лет. Для сравнения – обычный электрический водонагреватель при годовом расходе на содержание от 2 до 6 тысяч рублей обеспечит лишь 60-120 литрами горячей воды и прослужит не более 8 лет. За десять условных лет расходы на солнечный водонагреватель составят примерно 10 тысяч рублей, а на электрический от 20 до 60 тысяч.

Также солнечные коллекторы выгодны и для отопления. Особенно выгодна комбинированная система, где 30 % электрической энергии и 70 % от солнца. За 20 лет службы она окажется в 2,5 раза дешевле дизельной и вдвое электрической системы. А за весь срок эксплуатации дома при частом росте тарифов на электроэнергию экономия будет еще более существенной. В тот время как энергоносители дорожают, энерго-источник солнца остается бесплатным.

Вот тому наглядный пример – при стоимости 1 кВт/ч электроэнергии 3 рубля за 10 лет источник энергии солнца поможет сэкономить 300 тысяч рублей, за 20 лет – 700. И все это без учета инфляции.

Вакуумный коллектор с U-трубками за сезон обеспечит до 2200 кВт/ч тепловой энергии, что соразмерно теплу, полученного от сжигания 200 литров дизельного топлива или 400 кг каменного угля. И при всем этом вам не придется тратить силы и время на доставку, заливку или засыпку топлива – солнечная энергия придет в ваш дома сама.

Однако следует учесть, что солнечные коллекторы все же подходят больше для южных регионов, в более северных экономия будет пониже. Для холодных регионов с малым количеством солнечных дней, рекомендуют вакуумные коллекторы — теплопотери в них ниже.

Какова стоимость солнечных коллекторов?

Стоимость пассивных мини-систем для использования в теплое время года (апрель – октябрь), вместимостью накопительного бака 150-300 литров – 20-50 тысяч рублей. Активные системы круглогодичного солнечного нагрева воды вместимостью от 250 до 500 литров обойдутся – 200-350 тысяч (в зависимости от комплектации).

Плоские солнечные коллекторы приблизительно втрое дешевле вакуумных. Для помещений с площадью 100 м² минимальная система солнечного отопления с четырьмя солнечными коллекторами мощностью 6 кВт и объемом двухконтурного бака 300 литров обойдется в 180 тысяч рублей.

Стоимость базового варианта мощностью в 9 кВт, 300-литровым баком и шестью плоскими коллекторами для систем теплых водяных полов – 217 тысяч рублей, с вакуумными – 233 тысячи.

Расширенная система солнечного нагрева воды и отопления с двухконтурным баком на 500 литров чуть ли не вдвое мощнее вышеперечисленных (в ее составе девять солнечных коллекторов на 13,5 кВт). Она обслужит дом от 100 до 200 м² и обойдется в 290 тысяч.

[poll id=»7″]

Самая дорогостоящая – большая система солнечного нагрева воды и отопления. Ее вклад в отопление зимой – до 40 %, а осенью и весной – до 80 %. Этому варианту с 16 солнечными коллекторами, тепловой мощностью 24 кВт и объемом тепловых аккумуляторов в 1 тысячу литров по силам обслужить дом площадью 150-250 м². Стоимость этой системы – 524 тысячи рублей.