1. Енергію Сонця в справу
2. Вакуумні водонагрівачі непрямого нагріву
3. Системи з відкритим контуром
4. Системи з закритим контуром
5. Бак-акумулятор тепла

Сонячний вакуумний водонагрівач забезпечує збір і перетворення сонячної енергії в будь-яку погоду, незалежно від зовнішньої температури. Коефіцієнт поглинання енергії у подібних пристроїв становить 97%.

Енергію Сонця в справу

Вакуумні водонагрівачі прямого нагріву

У таких системах скляні вакуумні трубки і бак-накопичувач становлять єдине ціле і монтуються на одну раму. Трубки входять безпосередньо в накопичувальний бак через кільце ущільнювача. Вода, нагріваючись в вакуумних трубках, піднімається в бак за рахунок природної циркуляції. Після чого вона може бути використана для побутових потреб.

Такі системи працюють без тиску. Підключення до водопроводу проводиться через запірний клапан, який підтримує постійний рівень води в баку. Так як в якості теплоносія використовується вода, такі водонагрівачі можна використовувати в період з травня по вересень, тобто до пори настання нічних заморозків. Перевагами водонагрівачів такого типу є простота конструкції, яка визначає високу надійність і низьку вартість, а також повна енергонезалежність.

Вакуумні водонагрівачі непрямого нагріву

Принцип дії таких водонагрівачів нагадує роботу установки центрального опалення. Це закрита система, яка працює під тиском. Ще такі системи називають всесезоннимі або роздільними. За рахунок використання теплових трубок в конструкції вакуумних колекторів досягається велика ефективність при роботі в умовах низьких температур і слабкої освітленості.

Застосовуються вакуумні теплові трубки HP (Heate Pipe). Це більш просунутий тип трубки, який може працювати при низьких, до -50 ° С температурах. Колектор і бак-накопичувач розташовані окремо і з'єднані трубопроводом. Для з'єднання використовують мідну або зручну в монтажі гофровану трубу з нержавіючої сталі, яка не боїться розморожування.

Водонагрівач зазвичай монтується на даху, а бак-накопичувач всередині будівлі. Теплоносій циркулює примусово, для цього система використовує електричні насоси, клапани та контролери. І хоча подібна установка є енергозалежною, багаторічний досвід експлуатації показує, що при використанні її в комплексі з сонячними електричними панелями, що забезпечують харчування циркуляційного насоса, така система може тривалий час працювати і при відключенні електрики.

Системи з відкритим контуром

Якщо через колектор, в якому відбувається передача тепла від вакуумних трубок, використовується вода, яка циркулює між ним і баком-накопичувачем, вона називається системою з відкритим контуром.

Така схема найбільш проста і ефективна і знижує експлуатаційні витрати, однак сольові відкладення і корозія з часом можуть вивести її з ладу. Колектори з відкритим контуром популярні в регіонах з цілорічними позитивними температурами або при сезонному використанні. Хоча вони і здатні протистояти помірно негативним (до -20 ° С) температур без пошкодження.

Системи з закритим контуром

У цих системах непрямого нагріву теплоносієм першого контуру є антифриз, який і передає енергію побутової воді через теплообмінник всередині бака-теплоаккумулятора. Вони дорожчі, але при цьому і більш ефективні. Системи з закритим контуром мають гарний захист від заморожування, тому вони безальтернативні для тих районів, де вплив негативних зовнішніх температур носить тривалий характер.

Через верхню частину колектора протікає рідина, яка відбирає тепло від мідних наконечників вакуумних трубок і циркулюючи через теплообмінник бака-акумулятора (бойлера), таким чином нагріває в ньому воду.

Циркуляція антифризу в системі здійснюється за допомогою циркуляційного насоса. Його включенням і вимиканням на підставі показань датчиків температури, які розташовані на виході колектора, в бойлері і обратке системи опалення, управляє контролер.

Цикл передачі тепла від колектора до бака триває весь світловий день, поки температура на виході з колектора вище температури води в баку. Тепловий контур відділений від трубок, тому при пошкодженні однієї або декількох з них колектор продовжує працювати. Процедура заміни трубок дуже проста, адже зливати антифриз з контуру теплообмінника немає необхідності. Розширювальний бак оберігає систему від надмірного тиску, що виникає при сильному нагріванні теплоносія.

Бак-акумулятор тепла

Резервуар накопичувач за своїм устроєм нагадує звичайний бойлер. Він призначений для накопичення і збереження тепла і зазвичай включає в себе одну або дві внутрішні спіралі теплообмінників. Сам бак виконаний з нержавіючої сталі в пінополіуретанової ізоляції в сталевому корпусі. Якщо нагріта вода не витрачається, бак виконує функцію теплоаккумулятора і зберігає її нагрітої, дозволяючи користуватися гарячою водою навіть в темний час доби, коли сонячний колектор не працює.

Отримана в деякі дні вода може мати недостатню через тривалої похмурої погоди або малого в зимовий час кількості сонячного годинника температуру. Тому в бак-теплоаккумулятор може встановлюватися дублюючий електричний автоматичний водонагрівач потужністю 1-2,5 кВт. У разі зниження температури в баку нижче встановленої він автоматично включається і догріває воду до заданої температури.

При одночасної потреби в гарячій воді та опалення, сонячна енергія розподіляється між нагріванням приміщення і гарячим водопостачанням. При досягненні заданої температури, автоматика перемикає подачу тепла на опалювальний контур. Така послідовність роботи може бути змінена на прямо протилежну, в залежності від кліматичної зони або пори року. Система сконструйована таким чином, що з нею легко поєднуються інші нагрівальні системи, наприклад, контур ГВП опалювального котла.

Таким чином, активна система з закритим контуром являє собою комплексну автоматизовану систему перетворення і збереження тепла, отриманого як шляхом перетворення енергії сонця, так і інших джерел тепла.

Наприклад, до неї легко можна підключити традиційний електричний або газовий водонагрівач, який страхує систему при несприятливих погодних умовах. Система має малу інерційністю і досить швидко виходить на робочий режим, дозволяючи забезпечити гаряче водопостачання цілий рік, а сезонне опалення з економією до 40% традиційного палива в залежності від географічної широти місцевості і кліматичних умов.

Початок: Сонячний водонагрівач. Безкоштовний джерело тепла