Таблица мощности кабеля по сечению для разных классов напряжения и способов прокладки

Как подобрать сечение кабеля по мощности? Расчет

Привет. Тема сегодняшней статьи «Сечение кабеля по мощности«. Эта информация пригодиться как в быту, так и на производстве. Речь пойдет о том, как произвести расчет сечения кабеля по мощности и сделать выбор по удобной таблице.

Для чего вообще нужно правильно подобрать сечение кабеля ?

Если говорить простым языком, это нужно для нормальной работы всего, что связано с электрическим током. Будь-то фен, стиральная машина, двигатель или трансформатор. Сегодня инновации не дошли еще до безпроводной передачи электроэнергии (думаю еще не скоро дойдут), соответственно основным средством для передачи и распределения электрического тока, являются кабели и провода.

При маленьком сечении кабеля и большой мощности оборудования, кабель может нагреваться, что приводит к потере его свойств и разрушению изоляции. Это не есть хорошо, так что правильный расчет необходим.

Итак, выбор сечения кабеля по мощности. Для подбора будем использовать удобную таблицу:

Таблица простая, описывать ее думаю не стоит.

Теперь нам нужно рассчитать общую потребляемую мощность оборудования и приборов, используемых в квартире, доме, цехе или в любом другом месте куда мы ведем кабель. Произведем расчет мощности.

Допустим у нас дом, выполняем монтаж закрытой электропроводки кабелем ВВГ. Берем лист бумаги и переписываем перечень используемого оборудования. Сделали? Хорошо.

Как узнать мощность? Мощность вы сможете найти на самом оборудовании, обычно имеется бирка, где записаны основные характеристики:

Мощность измеряется в Ваттах ( Вт, W ), или Киловаттах ( кВт, KW ). Нашли? Записываем данные, затем складываем.

Допустим, у вас получилось 20 000 Вт, это 20 кВт. Цифра говорит нам о том, сколько энергии потребляют все электроприемники вместе. Теперь нужно подумать сколько вы будете использовать приборов одновременно в течении длительного времени? Допустим 80 %. Коэффициент одновременности в таком случае равен 0,8 . Делаем расчет сечения кабеля по мощности:

Считаем: 20 х 0,8 = 16 (кВт)

Чтобы сделать выбор сечения кабеля по мощности, смотрим на наши таблицы:

Для трехфазной цепи 380 Вольт это будет выглядеть вот так:

Как видите, не сложно. Хочу также добавить, советую выбирать кабель или провод наибольшего сечения жил, на случай если вы захотите подключить что-нибудь еще.

Похожие записи:

  • Когда День энергетика в России в 2012 году он был особенным.
  • Если планируете учиться на электрика, рекомендую почитать где учиться и как получить диплом электрика
  • Электротехнический персонал, группы
  • Профессия электрик, перспективы

Полезный совет: если вы вдруг оказались в незнакомом районе в темное время суток. Не стоит подсвечивать себе дорогу сотовым телефоном

На этом у меня все, теперь вы знаете как подобрать сечение кабеля по мощности . Смело делитесь с друзьями в социальных сетях.

Выбор сечения кабеля по току

Под сечением кабеля понимают площадь среза токоведущей жилы. Чаще всего этот срезу круглой формы и состоит из 1 проволоки, — тогда сечение равняется площади круга. Если же провод многожильный, необходимо искать сумму всех сечений жил. По всему миру действуют определенные стандарты величин сечения, при этом таблица сечения кабеля будет одинаковой для Европы и стран СНГ.

В каких случаях актуален выбор сечения кабеля по току? Значение нужно знать при проектировке новой проводки, при реконструкции старой электросети, перед покупкой автоматов, стабилизаторов и бытовых устройств. Во всех случаях, когда на провод будет воздействовать нагрузка, нужно знать, какие величины он способен выдержать.

Для бытовых целей можете воспользоваться следующей таблицей (значения приблизительные):

Домашняя однофазная нагрузка Сечение жил из меди, мм 2 Длительная нагрузка, А NOM автоматический выключатель, А Предельный автомат, А MAX мощность при 220V, кВт
вводные линии питания 10 70 50 63 15,4
электроплиты, духовки 6 46 32 40 10,1
теплый пол, кондиционер, бойлер 4 38 25 32 8,3
мелкая/средняя быттехника, розеточные группы 2,5 27 16 20 5,9
освещение 1,5 19 10 16 4,1

  • нельзя допускать, чтобы на проводку долго воздействовала предельная нагрузка, поэтому надо определять сечение кабеля по току с запасом;
  • самые надежные и долговечные соединения проводки выполняются из одного металла, желательно — из меди;
  • если ситуация вынуждает вас соединять алюминий и медь, все-таки постарайтесь поставить мощные клеммные блоки с увеличенной площадью соприкосновения проводов.

Обратите внимание при одинаковом сечении проводимость алюминиевого провода гораздо ниже, чем у медного.

Последствия выбора неправильного сечения провода по току весьма печальны: включенное оборудование выходит из строя, наступает кризис во всей системе проводки или даже возникает пожар при плавлении изоляции в результате перегрева. А если излишне “перестраховаться” и предусмотреть большой запас в сечении, есть вероятность сильно переплатить.

Расчет сечения по плотности тока

Прежде всего надо вычислить потребляемый ток:

где I — сила тока; P — мощность потребителя; U — напряжение линии (обычно соответствует 220V).

Мощность популярных бытовых приборов можно обобщить в таблице (наведены среднестатистические данные):

Бытовой прибор Мощность, Вт
Компьютер 500
Стиральная машина 2500
Телевизор 140
Электрочайник 2000
Утюг 1700
Пылесос 650
Холодильник 300

Просто сложите токи всех потребителей и выполните расчет сечения:

  • для открытой проводки 10А соответствует 1 мм 2 кабеля из меди; 8А — одному квадратному миллиметру алюминиевой жилы;
  • для скрытой проводки — каждые дополнительные 10А соответствуют сечению 1,25 мм 2 медного кабеля; каждые 8А = 1,25 мм 2 алюминиевого.

Этот метод называется расчет сечения по плотности тока. Значение в пределах 6…10А/мм 2 получено специалистами опытным путем.

Расчет на онлайн калькуляторе

Многочисленные онлайн-калькуляторы предлагают автоматический расчет сечения. Как рассчитать сечение провода на таком калькуляторе? Популярный алгоритм предлагает ввести несколько известных характеристик: вид тока (переменный или постоянный), материал проводника (Cu или Al), суммарную мощность подключаемой нагрузки (в кВт), номинальное напряжение. Также для систем переменного тока при расчете сечения важно знать тип снабжения — однофазный или трехфазный.

Читайте также:
Что такое плавающий фундамент + технология его строительства

Способ прокладки кабеля также влияет на максимально-допустимую нагрузку из-за разных условий теплоотвода (открытый монтаж способствует лучшему охлаждению кабеля по сравнению с кабель-каналом, а в земле проводник греется меньше всего и способен пропускать более высокие значения длительного номинального тока).

Количество нагруженных проводов в пучке будет различным для постоянного и переменного тока, а также для однофазных и трехфазных систем переменного тока. Так, все провода считаются нагруженными в сети постоянного тока, а с переменным дело обстоит иначе:

  • в 1-фазной сети нагружены фазный и нулевой провод;
  • в 3-фазной — только фазные (не учитываются нулевой защитный и рабочий проводники).

То есть, примеры нагруженных проводов в пучке при расчете могут быть такими: два, три или четыре провода в раздельной изоляции, два или три провода в общей изоляции и т. д.

Обращаем ваше внимание, что онлайн-калькулятор для расчета сечения предлагает всего лишь предварительный и примерный результат. Полученные значения нельзя использовать в реальных проектах систем электроснабжения без оценки профессионала.

Разница между проводом, шнуром и кабелем

Сделать наиболее точный выбор сечения кабеля по току поможет таблица ПУЭ. В Правилах устройства электроустановок следует обратить внимание на табл. 1.3.4 — 1.3.8. В шапках таблиц вы найдете понятия “провод”, “шнур” и “кабель”, и они в действительности отличаются между собой, хотя в бытовой речи мы редко делаем различия.

Итак, провод — это кабельное изделие из одной или нескольких жил (изолированных или неизолированных), скрученных вместе. Если жилы провода не изолированы, то вместе они образуют одну скрученную многопроволочную жилу. На подобной жиле часто находится легкая защита в виде полиэтиленовой оболочки. Вместо оболочки может быть оплетка или обмотка из проволоки или волокнистых материалов. На воздушных линиях используют как голые провода (А, АС, ПС, ПСО), так и изолированные (СИП). В домашних сетях — только с изоляцией (ППВ, АППВ, ПВ, ПВ-3).

ГОСТ запрещает прокладывать провода в воде и под землей.

Шнур являет собой провод специального назначения, на котором нет чрезмерной защиты и допустимое напряжение не превышает 660V. Шнур соединяет подвижные устройства с сетью, относительно короткий и гибкий. Используются в бытовой технике в качестве питающих проводов. Пример — ШВВП.

Кабель — изделие с одной или несколькими изолированными жилами. Каждая жила, согласно ГОСТу, обязательно заключена в изоляцию и сверху — в оболочку из металла или неметалла, а в особых случаях — в броню (ВБбШв, к примеру). Под оболочкой может быть гидрофобный заполнитель (вазелин, гидрофобный гель, спецмасла), чтобы вода и влага не распространялись продольно. Кабель отличается “повышенной проходимостью”, и пригоден к эксплуатации в сложных условиях: под водой и под землей.

Таким образом, мы разобрались, что сечение кабеля по току и сечение провода по току — вовсе не одно и то же. Теперь перейдем к таблицам сечения проводов по току.

Таблицы ПУЭ и ГОСТ

Выбор сечения кабеля по току в таблице ПУЭ делается так:

  1. Выбирается материал жил — медь, алюминий.
  2. Определяемся с количеством жил.
  3. Подбираем тип прокладки.
  4. В зависимости от предполагаемой токовой нагрузки определяем сечение токопроводящей жилы (с запасом в большую сторону).

Ниже представлены 5 важнейших таблиц для определения сечения проводов и кабелей по току из ПУЭ.

Также допустимые токовые нагрузки на провода и кабеля в отношении к сечению токопроводящей жилы наведены в Государственных Стандартах 16442-80 (табл. 23, 24).

Диаметр и сечение жилы

Для расчета сечения монолитной жилы по диаметру нужно:

  1. Очистить небольшой участок кабеля от изоляции.
  2. С помощью штангенциркуля или микрометра замерить диаметр жилы без учета изоляции.
  3. Подставляем в формулу:

S = πR 2 = (πD 2 )/4,

в которой π = 3,14 (константа);

R — радиус круга;

D — диаметр круга.

Формула предельно проста, главное не перепутать диаметр с радиусом. Радиус это расстояние от центра окружности до его границы. Диаметр самое большое расстояние между границами окружности. Диаметр равен двум радиусам.

А как выполнить расчет сечения для многожильного кабеля? Сразу оговоримся, что нельзя просто захватить штангенциркулем весь пучок проволочек и замерить за один прием. В этом тонком процессе даже воздушный зазор имеет значение. Нужно измерить диаметр одной жилки, и потом уже умножить на количество жил в проводе/кабеле. И подставить в описанную выше формулу сечения.

Важный момент: существует коэффициент укрутки проволок, который для кабелей с многопроволочными жилами класса 5 равняется 1,053.

На практике часто получается так, что номинальное и фактическое сечение жилы не совпадают. То есть, цифры, указанные на маркировке кабельного изделия, отличаются от реально измеренных величин с помощью штангенциркуля и подстановки в формулу сечения.

Читайте также:
Строительство бани из сруба?

Если завод-производитель придерживается ГОСТа 22483-2012 под названием “Жилы токопроводящие для кабелей, проводов и шнуров”, то они указывают это на изделиях. Иногда кабеля и провода не соответствуют Государственному Стандарту, а производятся в соответствии с ТУ. Опытные электрики говорят, что доверие к такой продукции ниже.

Видео о сечении кабеля по току

Смотрите, как определиться с сечением провода и кабеля по току.

Классификация и выбор солнечных коллекторов для дома

Классификация и выбор солнечных коллекторов широк: они различаются по типу, способам использования и стоимости. Чтобы остановиться на хорошем продукте, надо ознакомиться с особенностями типовых моделей.

  1. Виды и характеристики солнечных коллекторов
  2. Плоские
  3. Вакуумные
  4. Концентрационные
  5. Воздушные
  6. Какой солнечный коллектор выбрать
  7. Для отопления дома
  8. Для ГВС
  9. Для подогрева воды в бассейне
  10. Расчет мощности солнечного коллектора
  11. Важная техническая информация, которую надо учитывать при покупке гелиоколлектора
  12. Обзор популярных моделей солнечных коллекторов

Виды и характеристики солнечных коллекторов

Классификация и выбор солнечных коллекторов зависит от их состава и принципов работы систем. Классифицировать их можно в зависимости от конструктивных особенностей.

Плоские

В состав конструкции входят металлическая основа с покрывающим ее сверху стеклом и адсорбционный слой (в качестве адсорбента используется минеральная вата), находящийся между основой и верхним слоем. Эта система далека от идеала, так как не исключена возможность переноса генерируемого тепла от адсорбента к стеклу через воздух внутри металлической коробки. Из-за разницы температур внутри системы и снаружи происходит потеря большого количества тепла. Это делает изделие малопригодным для использования зимой при большой разнице в температурных режимах, но хорошо работающим летом и весной.

Плоские коллекторы дешевле вакуумных. О покупке такой системы стоит задуматься, если гелиоколлектор надо использовать только весной или летом. Плоские конструкции хороши в качестве подогревателей воды в бассейнах и заготовки воды для горячего снабжения.

Вакуумные

Вакуумный коллектор – это система, состоящая из нескольких стеклянных трубочек, внутри которых расположены медная пластина и трубка с жидкостью (теплоносителем). Когда на медную панель внутри стеклянных трубочек падают солнечные лучи, она разогревается, и тепло передается носителю. За счет вакуумного пространства внутри каждой из стеклянных трубок обеспечивается высокая теплоотдача при низких потерях.

Вакуумные гелиоколлекторы – универсальные системы из-за способности хорошо генерировать и сохранять тепло, так как используются круглый год при любых погодных условиях и температурных режимах. Они нужны в системе отопления в домашнем хозяйстве, муниципальных и государственных учреждениях (больницы, школы, детские сады, лагеря, санатории).

Концентрационные

Свое название конструкции получили из-за использования в их составе концентраторов (повышают температуру до 130-260 градусов), которые вводятся с помощью отражателей.

Концентрационные коллекторы дорогие в эксплуатации за счет своих технических требований и применяются в основном на крупных производственных предприятиях.

Воздушные

Воздушные коллекторы — это системы, работающие за счет солнечной энергии. Устройства нужны для отопления помещений и сушки продуктов. Воздух в системе проходит через пластину, которая поглощает тепло под действием вентиляторов (в некоторых коллекторах они непосредственно присоединены к пластинкам для улучшения теплоотдачи).

К достоинствам коллекторов относят простоту и надежность в использовании. При соответствующем уходе они могут прослужить около 20 лет. Недостаток воздушного коллектора – часть энергии затрачивается на работу вентиляторов.

Какой солнечный коллектор выбрать

Выбрать солнечный коллектор для дома можно с учетом технических характеристик.

Для отопления дома

Вакуумные коллекторы, которые разогреваются до 70 градусов и относятся к типу среднетемпературных, используются для отопления жилых помещений в разные времена года. К плюсам этих систем относят хорошую производительность в любых климатических условиях, надежность в эксплуатации и малую восприимчивость к агрессивным температурным режимам. К недостаткам относят форму коллектора, из-за чего он подвержен повреждениям извне (при снегопадах или граде), неспособность к самоочистке от снега и маленький угол наклона при установке.

Для ГВС

Плоские гелиоколлекторы, относящиеся к низкотемпературным и нагревающиеся до 50 градусов, нужны для подогревания воды в емкостях, заготовки ее для горячего снабжения в летний, осенний и весенний сезоны. Эти системы хороши только в теплые сезоны и, в отличие от вакуумных моделей, более слабо генерируют тепло и легко отдают его. Форма их удобная в использовании, и в случае снегопада гелиоколлекторы способны самоочищаться. Их плоская конструкция дает возможность устанавливать системы на зданиях, пользуясь любым углом наклона.

Для подогрева воды в бассейне

Для подогрева летних ванн и бассейнов также используются плоские низкотемпературные коллекторы. Востребованность в них возрастает летом, когда требуется подогрев больших объемов воды и малые энергозатраты.

Расчет мощности солнечного коллектора

Для поддержания комфорта в жилом помещении, где используется отопительная система на основе работы гелиоколлектора, надо ориентироваться на производительность оборудования.

Чтобы выбрать солнечный коллектор для дома, понадобится ряд следующих параметров:

  • назначение системы;
  • площадь отапливаемых помещений;
  • особенности региона;
Читайте также:
Труба полипропиленовая канализационная: ГОСТы, размеры, установка +Фото и Видео

Большую роль играет производительность модели (у каждого она индивидуальна). Мощность оборудования можно менять в зависимости от климата местности и географических широт. Заблуждением является выбор гелиоколлекторов с максимальной производительностью (выдающих большое количество тепла в холодные месяцы). Покупатель столкнется с вопросом избыточного количества вырабатываемого тепла весной и летом, что будет нарушать микроклимат помещений и создавать дискомфорт. Надо предусмотреть пути сброса избытков тепла в весенний и летний сезоны.

Важная техническая информация, которую надо учитывать при покупке гелиоколлектора

На классификацию и выбор солнечных коллекторов, а также технические характеристики устройства надо ориентироваться перед непосредственной покупкой. Большое значение имеет показатель коэффициента полезного действия, тепловой потери и площадь системы. Эти показатели помогут покупателю правильно рассчитать производительность гелиоколлектора и выбрать нужный для себя вариант.

Перед покупкой продавец обязан предоставить полную информацию о системе, описать технические характеристики устройства, рассказать покупателю о его плюсах и минусах, о возможностях использовать систему в различных отраслях, предоставить сертификат на данный товар. Если информация в полном объеме не предоставляется, то продукция является сомнительной или некачественной, и от покупки нужно воздержаться.

Обзор популярных моделей солнечных коллекторов

Среди производителей лидерство занимает Китай. Компания Sunrain Solar Energy Co практически не имеет конкуренции в этой области. Она поставляет партии систем более чем в 100 стран.

Среди немецких производителей коллекторов выделяют компанию Viessmann. Она предоставляет товары высокого качества по доступным ценам.

Продукция немецкой компании Buderus славится высокими ценами, поэтому не востребована. Российские покупатели подбирают более дешевые китайские товары, не сильно уступающие по качеству своим конкурентам.

Среди производителей, отличающихся хорошими показателями в отношении цена-качество, выделяются итальянская фирма Ariston и английская Baxi.

Солнечные коллекторы для частного дома. Перспективная технология для организации горячего водоснабжения и отопления

Постоянный рост цен на отопление и горячее водоснабжение заставляет многих из нас задуматься о способах экономии. Но можно ли не просто сократить расходы на электроэнергию, а свести их к нулю? Можно, если использовать энергию солнца. Солнечные коллекторы – это источник бесплатной и экологически чистой энергии.

Такие коллекторы, или, как их еще называют, гелиосистемы, предназначены для аккумулирования солнечной энергии для нагрева воды. Использование данной установки дает возможность дополнительного отопления в весенний и летний период. Иными словами, обладатели солнечных коллекторов получают горячую воду и тепло совершенно бесплатно.

Устройство и принцип работы

Простейший солнечный коллектор – это металлические пластины черного цвета, заключенные в корпус из стекла или пластика, которые обычно монтируются на крыше дома. В сущности, солнечный коллектор представляет собой миниатюрную теплицу, которая накапливает солнечную энергию. Эта энергия согревает воду, циркулирующую по трубам, скрытым под пластиной. Чем больше энергии передается теплоносителю, тем выше его эффективность. Но, хотя принцип работы для всех коллекторов один и тот же, их конструкция несколько различается в зависимости от типа коллектора и сферы его применения.

Неиспользованная остывшая вода из резервуара постепенно опускается вниз, освобождая место нагретой воде из коллектора. Холодная вода попадает в теплообменник, где нагревается и вновь поступает в резервуар. На практике это означает, что вода в накопительной емкости всегда остается горячей – в ясные солнечные дни ее температура может доходить до 70 o С.

Типы и характеристики бытовых коллекторов для нагрева воды и отопления

Описанная схема работы коллектора очень упрощена, на деле же гелиосистемы несколько сложнее. Существует несколько типов солнечных коллекторов со своими конструктивными особенностями.

Плоские высокоселективные

Плоский коллектор – один из самых распространенных типов. Их преимущество состоит в невысокой цене, однако в сравнении с другими моделями они теряют больше тепла. Плоские солнечные коллекторы состоят из плоскостного поглотителя, прозрачного стеклянного покрытия, теплоизоляции с оборотной стороны и рамы, которая в основном делается из алюминия или стали.

Плоскостной поглотитель – это выкрашенный в темной цвет металлический лист, соединенный с теплопроводящими трубами. Слой поглотителя аккумулирует солнечные лучи и трансформирует солнечную энергию в тепловую, которая затем передается жидкости-теплоносителю (смеси воды и гликоля). Эта жидкость «направляет» тепло в солнечный аккумулятор. Стеклянное покрытие коллектора защищает поглотитель от воздействия окружающей среды и снижает потери тепла, создавая парниковый эффект. Эту же функцию выполняет и теплоизоляция из минерального волокна.

Вакуумные трубчатые

Солнечные коллекторы этого типа состоят из стеклянных трубок, внутри каждой из которых располагается устройство, поглощающее солнечный свет. Вакуум – идеальный теплоизолятор, и потому теплопотери таких коллекторов значительно меньше. Существует два вида вакуумных коллекторов, различающихся по способу нагрева – с косвенной теплопередачей и прямоточные. Первый вид устройств предназначен для всесезонного использования, а второй – для теплого времени года, с апреля до сентября.

Концентрационные

Весной, летом и осенью дневной угловой ход солнечных лучей больше 120 градусов – угла, в котором эффективно работают неподвижные солнечные коллекторы. Повышение эксплуатационных температур до 120-250 o C возможно путем введения в солнечные коллекторы концентраторов с помощью параболоцилиндрических отражателей, проложенных под поглощающими элементами. Они концентрируют солнечные лучи, и в результате их на панель попадает больше. Для получения более высоких температур требуются устройства слежения за солнцем. Это достаточно дорогостоящее решение и применяется оно в основном в промышленных целях.

Читайте также:
Шторы из лоскутков своими руками: выкройка, пошив
Воздушные

Солнечные воздушные коллекторы используются для нагрева воздуха. Это простые плоские коллекторы, применимые для отопления помещений и сушки сельскохозяйственной продукции. Воздух проходит через поглотитель благодаря естественной конвекции или под воздействием вентилятора. Недостаток последнего варианта в том, что часть энергии тратится на работу вентиляторов.

Расчет мощности солнечного коллектора

Солнечные коллекторы для дома могут обладать весьма высокой производительностью. Чтобы точно рассчитать мощность коллектора, нужно знать его площадь поглощения, величину инсоляции для вашего региона и КПД коллектора.

Допустим, используется коллектор площадью примерно 1 кв. м, состоящий из 7 трубок, каждая из которых имеет площадь поглощения 0,15 кв. м. Получаемая мощность в расчете на один день вычисляется следующим образом: 0,15 (площадь поглощения 1 трубки) × 1173,7 (величина инсоляции в Московской области) × 0,67 (КПД солнечного коллектора) =117,95 кВт•час/кв. м. В среднем за сутки одна вакуумная трубка теплового коллектора вырабатывает 0,325 кВт•час. В наиболее солнечные летние месяцы она будет производить 0,545 кВт•час.

Использование солнечных коллекторов в России и мире

Солнечные коллекторы широко распространены во всем мире, хотя для нашей страны они все еще остаются новинкой. Настоящий бум солнечных коллекторов пришелся на 1970-е, во времена нефтяного кризиса. Тогда их начали применять во многих странах, от США до Японии. В Израиле в наши дни более 85% населения используют солнечные коллекторы. Сейчас общая мощность солнечных коллекторов мира превышает 200 гигаватт тепловой энергии и продолжает неуклонно расти. Использование данной технологии в Германии, например, оценивается в 140 кв. м/1000 чел., в Австрии – 450 кв. м/1000 чел., на Кипре – около 800 кв. м/1000 чел. В России этот показатель пока очень мал – лишь 0,2 кв. м/1000 чел.

Многие могут усомниться – разумно ли использование таких устройств в России, где климат далеко не такой теплый и солнечных дней значительно меньше, чем в южных широтах? Расчеты, проведенные в РАН, доказывают, что даже наша суровая погода – не препятствие для эффективной эксплуатации коллекторов. В средней полосе России мощность солнечного потока составляет от 100 до 250 Вт на 1 кв. м площади. Максимальное значение равняется 1000 Вт (при ясном небе в полдень). Следовательно, при установке солнечного коллектора площадью 2 кв. м вода в баке емкостью 100 л будет ежедневно прогреваться до температуры от 37 o С и более (этот показатель может доходить до 55 o С). А в теплые месяцы коллектор будет еще эффективнее.

Солнечные коллекторы применяются для отопления, нагрева воды, подогрева бассейнов, обеспечения энергией теплиц. Они легко интегрируются в любую сеть водо- и теплоснабжения и просто монтируются. С помощью солнечных коллекторов можно сократить расходы на оплату энергоносителей, а в летние месяцы получать и вовсе бесплатную горячую воду. К известным и надежным производителям солнечных коллекторов относятся такие компании, как FUTUS-NUKLEON (Австрия-Чехия), TiSUN (Австрия), Ferroli (Италия), но особым доверием специалистов пользуются коллекторы от немецких компаний – Wolf и Vaillant. Эти бренды не просто предлагают надежную продукцию – они постоянно совершенствуют свои системы и внедряют новые технологии.

Стоимость гелиоустановки для дома

Цена солнечного коллектора для отопления дома зависит от его типа, сложности системы и мощности, а также, не в последнюю очередь, от производителя. Относительно небольшие установки для частных домов, коттеджей и дач с номинальной мощностью около 2 кВт•ч стоят от 160 000 рублей в базовой комплектации, более мощные системы с несколькими коллекторами общей мощностью около 6 кВт•ч, предназначенные не только для нагрева воды, но и для отопления в весенне-зимний период, обойдутся в 270 000 рублей. К этому нужно прибавить стоимость монтажа и наладки.

За какой срок окупится коллектор? На это влияет режим эксплуатации. Солнечные коллекторы в отопительный период поддерживают отопление приблизительно на 25%, а горячее водоснабжение в летние месяцы на 80-90%, так что окупаемость будет напрямую зависеть от ваших обычных расходов на тепло и горячую воду. В среднем срок окупаемости коллекторов составляет от 2 до 8 лет. Все это указывает на экономическую целесообразность и перспективность использования технологии в России.

Все о правильном выборе солнечного коллектора

Возможно ли систему отопления частного дома организовать с использованием альтернативных источников энергии? Если еще не так давно на этот вопрос неизменно отвечали нет, то с появлением фотоэлектрических элементов все изменилось. Сегодня для приготовления горячей воды, поддержания температуры теплоносителя на необходимом уровне используется современный прибор – солнечный коллектор. Однако с его устройством и назначением знаком небольшой круг людей, поэтому выбор конкретной модели следует начинать с изучения устройства и функциональных возможностей оборудования.

  1. Устройство коллектора
  2. Принцип работы
  3. Виды и их особенности применения
  4. Все плюсы и минусы
  5. Критерии выбора модели

Конструктивные особенности коллектора

Основу установки составляют два главных узла:

  • Светоулавливатель;
  • Теплообменный аккумулятор.

Именно второй узел воздушного коллектора отвечает за преобразование солнечной радиации в тепловую энергию, которая потом передается теплоносителю.

Обычно в его роли выступает простая вода, которая может использоваться в системе отопления или для бытовых нужд. В процессе работы такого устройства в атмосферу не выделяется углекислый газ, что делает его абсолютно экологически безопасным устройством.

Читайте также:
Шлифовка сруба, технология и инструмент для шлифовки сруба

Принцип работы устройства

В самой простой модели устройства нагретый теплоноситель, циркулируя в агрегате, передает тепло в бак аккумулятора, расположенный выше, в котором накапливается горячая вода. Причем циркуляция жидкости происходит из-за разности температур.

Но есть и более сложные варианты солнечных видов. В них имеется контур, заполненный теплоносителем, циркуляция которого осуществляется под воздействие насоса. В таком случае бак может располагаться не только рядом с коллектором, но и в другом помещении здания. Исходя из простой конструкции устройства можно сделать вывод, что коллектор легко собрать своими руками.

Смотрим видео, принцип работы:

Но если энергии не хватает для нагрева воды до определенной температуры, то ее подогревает специальный нагревательный элемент. Он устанавливается за баком-аккумулятором. Они укомплектованные такими элементами, отличаются более высокой эффективностью.

Виды оборудования

Они могут иметь различную конструкцию.

В зависимости от этих особенностей они подразделяются на:

  • Вакуумные;
  • Трубные;
  • Плоские.

Первые представляют собой две трубы, вставленные одна в другую. Причем пространство между ними заполнено вакуумом, что является идеальной теплоизоляцией для устройства. Максимальное количество энергии позволяет собирать и цилиндрическая форма труб в вакуумном коллекторе. Лучи на них падают перпендикулярно, что гарантирует высокую передачу энергии.

Плоский коллектор – это конструкция, в которую входят:

  1. Слой поглотителя;
  2. Стеклянное покрытие;
  3. Рама;
  4. Изоляционный материал.

В качестве теплоносителя в нем используется смесь, состоящая из воды и пропиленгликоля. Она, протекая по вакуумному солнечному коллектору, нагревает жидкость до необходимой температуры.

Теплообменник может располагаться как внутри, так и снаружи коллектора. Внутренние обычно находятся в солнечном аккумуляторе, а внешние встроены в систему управления.

Смотрим видео, виды и типы устройств:

Но кроме вакуумных коллекторов, использующих в качестве теплоносителя воду, существуют и другие виды агрегатов:

  • Воздушные;
  • Концентраторы.

Последние оснащаются параболоцилиндрическими отражателями, которые прокладывают под поглощающими элементами. Они позволяют достичь повышения температуры до 250°C.

Воздушные солнечные коллекторы чаще всего выполнены в виде плоских трубок. Они предназначены для обогрева помещений и сушки сельскохозяйственной продукции. В них воздух перемещается за счет естественной конвекции, хотя существуют модели, оснащенные вентиляторами. Но выбирая агрегат следует учитывать, что воздух хуже проводит тепло, чем вода, поэтому лучше приобретать агрегаты, оснащенные вентиляторами. Их подсоединение к поглощающей пластине позволяет увеличить турбулентность и тем самым улучшить теплопередачу.

Основные достоинства и преимущества оборудования

Оборудование этого класса считается самым эффективным из всех альтернативных источников энергии. Однако оно имеет высокую стоимость, что заставляет умельцев собирать солнечный агрегат своими руками. Но даже не тот факт, что КПД приборов достигает 90% является их главным преимуществом.

Самым важным качеством воздушных коллекторов считается их безопасность для окружающей среды, значит, и здоровья человека. Отказавшись от обычных отопительных приборов и заменив их альтернативными удается сократить выбросы углекислого газа в атмосферу на 2 тонны в год.

Еще одним плюсом является экономичность. Установка такого прибора в собственном доме позволит сократить расходы на отопление и горячее водоснабжение на 90% в год. Использование агрегата в комплексе с газовым котлом дает дополнительную экономию и увеличивает долговечность системы в 2 раза.

Солнечные коллекторы – это полностью автономное оборудование и его использование позволит не зависеть от перебоев с водоснабжением и поддерживать комфортную температуру в доме даже в период межсезонья.

Конечно же к достоинствам коллекторов солнечных и в том числе Azuro следует отнести следующие характеристики:

  • Небольшой вес;
  • Простота в установке и эксплуатации;
  • Несложная конструкция;
  • Относительно низкая стоимость.

Однако и некоторые недостатки у воздушных солнечных коллекторов имеются. В первую очередь это зависимость КПД от разности температур и уровня освещения. Для вакуумных коллекторов солнечных Azuro еще и низкая надежность из-за высокой подверженности градобитию. В итоге повреждение трубок может привести к попаданию воздуха в прослойку между ними.

Характеристики, которые помогут сделать правильный выбор

Приобретая воздушный коллектор нужно ориентироваться на то для решения каких задач предполагается его использовать. Отводится ли ему роль вспомогательного прибора для нагрева воды или же он будет использоваться как основной агрегат. Для каждого из случаев потребуется определенная модель солнечного коллектора для дома, причем их характеристика и цена будут значительно отличаться.

Но кроме этого нужно обратить внимание и на такие характеристики, как:

  • Габариты конструкции;
  • Размер активной площади;
  • Оптический КПД;
  • Угловой коэффициент;
  • Потери тепла;
  • Вид теплоносителя;
  • Надежность.

Поскольку агрегат устанавливается на крыше здания, то он должен иметь габаритную площадь, соответствующую размерам объекта. При этом важно знать, что вакуумные солнечные коллекторы занимают на 30% больше площади, чем плоские при одинаковом уровне поглощения солнечной энергии.

Угловой коэффициент зависит от наклона падающих на него лучей. Для повышения КПД прибора следует выбирать наибольший угол наклона, что особенно актуально для солнечного коллектора, собранного своими руками.

И еще один параметр на который ориентируются все потребители – это цена. Она зависит от страны производителя. Но выбирать самую дешевую китайскую модель не стоит, ведь ее качество не всегда соответствует заявленному производителем и сэкономив на материалах можно гораздо больше потерять на ремонте.

Обзор популярных моделей

Производство отопительной техники, использующей альтернативные источники энергии, осуществляется не только зарубежными, но и отечественными компаниями. Среди них первое место принадлежит известному во всем мире бренду Viessmann. Коллекторы этого производителя выпускаются в двух модификациях:

  1. Плоские;
  2. Трубчатые.
Читайте также:
Тиски своими руками

Первые отличаются высоким КПД благодаря высокочувствительному гелиотитановому покрытию, которое эффективно поглощает солнечную энергию.

Корпус устройства выполнен из высокопрочных алюминиевых рам и гелиостекла, что позволило добиться длительных сроков эксплуатации. Воздушный коллектор этого производителя оснащен удобной системой монтажных соединений, поэтому его установку сможет выполнить даже новичок.

Неплохо зарекомендовала себя и продукция таких компаний, как:

  • Unisol Neo 2.1;
  • Azuro;
  • CBK HP 30.

Коллекторы Unisol Neo 2.1 относятся к панельным моделям. Они используются в системах косвенного нагрева и имеют площадь 1,9 м² и все 35 кг.

Модули устройства могут быть размещены не только поверх крыши, но и в кровельном пироге. При этом температура теплоносителя в них достигает 120°C. Стоимость одного модуля колеблется в пределах 60-65 тысяч рублей.

Коллекторы марки Azuro отличаются большей площадью поглощения, достигающей 2,5 м². Его модуль включает в себя 15 колб, что дает возможность разогревать первичный теплоноситель до 320°C. Монтаж коллектора солнечного Azuro производится с применением кронштейнов или непосредственно на кровлю. Цена такого устройства достигает 145 тысяч рублей.

Более дешевый солнечный коллектор российского производства выпускается под маркой CBK HP 30. От состоит из 30 трубок, но при этом площадь модуля составляет всего 3 м². Устройство этой модели имеет один из самых высоких КПД достигающий 95% при стоимости не более 800 долларов.

Подведем итог

Изучив характеристики различных типов коллекторов и в том числе Azuro, и сопоставив их с собственными потребностями, можно легко выбрать конкретный прибор. При этом стоит учитывать, что часто продукция различных компаний с аналогичными свойствами весьма отличается по цене. Поэтому отдавать предпочтение нужно модели того производителя, которому доверяете или собирать солнечный коллектор своими руками.

Принцип работы солнечного коллектора, как выбрать для дома

Солнечный коллектор, или гелиосистема, оборудование, предназначенное для использования в качестве альтернативных источников энергии. Такие системы давно используют во многих странах в промышленных масштабах, но в последнее время они стали популярны и в частном секторе для подогрева горячей воды, отопления домов и подогрева бассейнов.

Востребованы ли гелиосистемы

Уже сейчас установлено более 160 млн.м2 этих панелей во всем мире. Лидируют Китай и Япония. Не отстают и некоторые европейские страны, где выработка тепла такими системами составляет около 5% от всей необходимой.

Пройдет не много лет и многие страны откажутся от газа и угля совсем. К примеру, в Украине, где тарифы достаточно высокие, такие системы устанавливают в больших количествах. Единоразовое вложение денег позволит получить энергонезависимость, пусть даже и частичную. И дело не только в экономии, такие установки экологически чисты и не загрязняют окружающую среду.

Преимущества этих систем

Альтернативных источников энергии сейчас много, это и солнечные панели, ветрогенераторы, тепловые насосы и тд. Однако именно солнечные коллекторы набирают все большую популярность, этому есть ряд причин:

  • Стоимость системы самая низкая из всех альтернативных источников, это обусловлено несложной технологией изготовления и монтажа.
  • Несложный монтаж, который можно сделать даже самому, обладая определенными знаниями и навыками.
  • Легкость в эксплуатации, не нужно никаких особых навыков чтобы следить за ними.
  • Низкая стоимость ремонта, все детали системы недорогие. Нет крупных узлов, требующих замены целиком. Ремонт можно выполнить самостоятельно, предварительно немного изучив устройство.
  • Универсальность. Гелиосистему можно использовать для нагрева воды и отопления, без дополнительных циклов преобразования энергии. Подобрать количество панелей можно исходя их конкретной необходимости.

Немного о недостатках

У любой системы есть недостатки и солнечные коллекторы здесь не исключение. Они занимают значительную площадь, одна панель занимает в среднем 2-3 м2. Эффективность их работы зависит от климатической зоны где они используются.

Также они очень климатически зависимые, зимой их КПД минимально, при этом расходы энергии на обогрев максимально. Это делает солнечные коллекторы не очень эффективными для отопления. Как заявляют многие производители, они способны покрыть до 30% расходов на отопление.

Однако, это все относительно. Большее количество панелей и аккумулирующие баки большей емкости увеличат этот %. Но, дополнительное оборудование увеличит и стоимость системы.

Принцип работы солнечного коллектора

Он очень прост. Панели аккумулируют солнечное тепло и передают их теплоносителю. Он циркулирует через змеевик в накопительном резервуаре и отдает тепло воде, которую можно использовать для любых нужд. Весь процесс контролируется контроллером, который запускает насосную группу если теплообменник набрал необходимую температуру.

Как устроен солнечный коллектор в целом. Все система состоит из следующих элементов:

  • сами панели в необходимом количестве согласно расчетов,
  • контроллер управления (включая датчики),
  • насосная группа,
  • накопительная емкость (как правило это бак на 300-3000 литров),
  • монтажные элементы, трубы и фитинги.

Убрать какой либо элемент из этой схемы нельзя, она не будет работать. Исключение только коллекторы с проточными нагревателями. О них немного позже.

Читайте также:
Яркие акценты в интерьере кухни

Производительность, на что можно рассчитывать

Прежде чем устанавливать такое оборудование стоит учесть такой фактор как окупаемость. Ведь плох тот предприниматель, который не получает прибыль со своих инвестиций. Окупаемость коллектора зависит напрямую от его производительности.

Все компании, которые занимаются изготовлением этих систем, дают примерно одинаковые цифры:

  • Эффективность для нагрева воды (гвс) — 50-90%.
  • Эффективность для отопления дома — до 30%.

Другими словами, эта система может полностью обеспечить дом горячей водой. Отопление дома может покрыть и больше заявленного процента, все зависит от самой системы и количества панелей, а также правильности их установки.

Абсорбер, самая важная часть системы

Часть солнечного коллектора, которая принимает, аккумулирует и передает тепло теплоносителю называется абсорбером. Именно от этого элемента зависит КПД всей системы.

Изготавливают этот элемент из меди, алюминия или стекла, с последующим покрытием. Как раз от покрытия больше зависит эффективность работы абсорбера, чем от материала, из которого он изготовлен. Ниже, на фото, вы можете посмотреть какие покрытия бывают и как эффективно они могут поглощать тепло.

В описании системы указано максимально возможное поглощение солнечной энергии попадающей на абсорбер. «α» — это максимально возможный процент поглощения. «ε» — это процент отражающегося тепла.

По типу строения

Абсорберы отличаются и по типу устройства, сейчас их всего два вида:

Перьевые — устроены следующим образом. Пластины соединяют между собой трубки с теплоносителем. Сами трубки могут быть соединены между собой в одну систему несколькими способами. Это простой тип абсорбера, который можно сделать своими руками.

Цилиндрические — в этом случае покрытие наносится на стеклянную поверхность колбы и применяется в вакуумных коллекторах. Благодаря этому устройству тепла концентрируется больше как раз в центре трубки где расположен тепло съемник, или стержень. Работает эта система с более высоким КПД, нежели перьевая.

Какие типы солнечных коллекторов существуют

Такие системы бывают двух видов: плоские и вакуумные. Но, по своей сути, их принцип работы схож. Они используют солнечное тепло для нагрева воды. Отличаются только устройством. Давайте рассмотрим принципы работы этих видов гелиосистем подробнее.

Плоские

Это самый простой и самый дешевый вид коллектора. Работает он следующим образом: В металлическом корпусе, который изнутри обработан высокоэффективным перьевым абсорбером для поглощения тепла, расположены медные трубки. По ним циркулирует теплоноситель (вода или антифриз), который поглощает тепло. Далее, этот теплоноситель проходит через теплообменник в накопительном баке, где передаю тепло уже непосредственно той воде, которую мы можем использовать, например для отопления дома.

Верхняя часть системы закрыты высокопрочным стеклом. Все остальные стороны корпуса утеплены изоляцией для уменьшения теплопотерь.

Достоинства

Недостатки

Низкая стоимость панелей

Низкой КПД, примерно на 20% ниже вакуумных

Большой количество теплопотерь через корпус

Из за своей простоты в изготовлении такими системы часто делают даже своими руками. Приобрести необходимые материалы можно строительных магазинах.

Вакуумные

Эти системы работают немного по другому, это обусловлено их конструкцией. Панель состоит из двойных трубок. Наружная трубка играет защитную роль. Они изготовлена из высокопрочного стекла. Внутренняя труба имеет меньший диаметр и покрыта абсорбером, который аккумулирует солнечное тепло.

Далее это тепло передается тепло съемниками или стержням, изготовленным из меди (они бывают нескольких видов и имеют разный КПД, рассмотрим их чуть позже). Тепло съемники передают тепло с помощью теплоносителя, в аккумулирующий бак.

Между трубками вакуум, что сводит к нулю тепло потери и повышает эффективность системы.

Достоинства

Недостатки

Более высокая цена относительно плоских

Минимум тепло потерь

Невозможность ремонта самих трубок

Легкость в ремонте, трубки можно менять по одной единице

Большой выбор видов

Виды тепло съемных элементов (абсорберов), из всего 5
  • Перьевой абсорбер с прямоточным тепловым каналом.
  • Перьевой абсорбер с тепловой трубкой “heat pipe”.
  • U-образный прямоточный вакуумный коллектор с коаксиальной колбой и отражателем.
  • Система с коаксиальной колбой и тепловой трубкой “heat pipe”.
  • Пятая система это плоские коллекторы.

Давайте рассмотрим эффективность работы разных абсорберов, а также сравним их с плоскими коллекторами. Расчеты даны на 1 м2 панели.

В этой формуле используются следующие значения:

  • η- коэффициент полезного действия коллектора, который мы рассчитываем;
  • η₀- оптический коэффициент полезного действия;
  • k₁ -коэффициент тепловых потерь Вт/(м²·К);
  • k₂ -коэффициент тепловых потерь Вт/(м²·К²);
  • ∆Т- разница температур между коллектором и воздухом К;
  • Е – суммарная интенсивность солнечного излучения.

По этой формуле, используя данные, приведенные выше, вы можете сами провести расчеты.

Если не вникать в переменные, говоря проще, КПД зависит от количества тепла, которое поглощают медные теплосъемники и количества потерь системой.

Но, это только теоретические расчеты “на стенде”. Конечный результат зависит от многих факторов: климатической зоны, правильного выбора места для установки и тд.

Системы с проточными нагревателями или термосифонные

По своему строению они могут быть как плоские так и вакуумные. Используют такие же принципы работы. Однако они имеют одно значительное отличие в техническом устройстве.

Эта система может работать без дополнительного резервного аккумулирующего бака и насосной группы.

Читайте также:
Стык плитки и ламината без порожка

Принцип работы следующий. Нагретый теплоноситель аккумулируется в базовом баке, который расположен в верхней части системы, как правило на 300 литров. Через него проходит змеевик, по которому циркулирует вода от давления самой водопроводной системы дома. Она прогревается и поступает потребителю.

Достоинства

Недостатки

Низкая стоимость за счет отсутствия части оборудования.

Низкий КПД системы в зимний сезон и ночное время

Простота монтажа, требуется минимум усилий, так как система укомплектована всем необходимым

Дополнительные расходы, связанные с эксплуатацией

Использование этого не подразумевает какого либо ухода или обслуживания, кроме как периодической чистки от загрязнения и снега зимой (если сам не оттает). Однако будут и некоторые попутные расходы:

  • Ремонт, все что можно поменять по гарантии, производитель без проблем заменить, важно покупать официального дилера и иметь гарантийные документы.
  • Электричество, его расходуется совсем немного на насос и контроллер. Для первого можно поставить всего 1 солнечную панель на 300 Вт и ее вполне будет достаточно (подойдет даже без аккумуляторная система).
  • Промывка змеевиков, ее нужно будет делать один раз в 5-7 несколько лет. Все зависит от качества воды (если она используется как теплоноситель).

Как установить солнечный коллектор

Установить эту систему можно и самостоятельно. Для этого необходимо понимать главный принцип установки — максимум солнечного света.

  1. Выбираем место. Оно должно быть с солнечной стороны. Для этого достаточно понаблюдать несколько дней какой место на участке солнце освещает максимально долго (нужно избегать попадания тени от деревьев или построек). Выбрать начальную точку и конечную, солнечный коллектор направить по центру этих точек. Так мы получим максимальный охват теплового излучения.
  2. Угол наклона. Это важный этап установки, от которого зависит ее эффективность. Как правило такие данные дает производитель систем, но, в среднем это 45 градусов. Нельзя устанавливать под большим или меньшим углом, так как тогда снизится поглощающая площадь.
  3. Подключаем остальное оборудование. Это насосная группа с контроллером, накопительный бак и соединительные трубки. Это все подключается согласно инструкции. Ничего сложно здесь нет, так как принцип устройства достаточно простой.
Подробное видео установки

Немного из использование систем на практике

Решил добавить этот раздел так как появились данные реального использования. Мой хороший знакомый установил ее 3 года назад (Украина, Киевская область).

Используется гелиосистема для отопления дома 100 кв м и горячей воды на 6 человек. Расходы на газ составляли для отопления и горячей воды 33 400 грн в год. Было принято решение приобрести солнечный коллектор.

В комплекте собраны 6 плоских коллекторов и накопительный бак на 1000 литров. Результат:

  • 100% в течение 6 «теплых» месяцев по нагрузке на ГВС (температура 55 градусов),
  • 50% в течение 6 «холодных» месяцев по нагрузке на ГВС,
  • 25% в течение 6 «холодных» месяцев по нагрузке на отопление в поддерживающем режиме.

Итоговая сумма экономии за год составила 11 300 грн (в пересчете на рубли сумму нужно умножить на 2.2).

Вся система стояла 94000 грн. При такой стоимости газа она окупится за 8.4 года. Производители дают гарантию 15 лет, так что 7 лет минимум будет идти чистая прибыль.

Эффективность системы можно было значительно увеличить, купив вакуумные модели. Также, низкотемпературные системы отопления, такие как теплые полы, которые работают на температуре 30-40 градусов, будут более производительные.

Поговорим про солнечные коллекторы для отопления дома

Любой владелец частного дома сталкивался с проблемой выбора системы отопления. Особенно данный вопрос актуален для удаленных от городов зон. Экономное отопление теплиц, бытовых помещений также часто вызывает много раздумий. Печи с котлами нагревания, электрические батареи, дровяные камины – распространенные, но не самые выгодные под итоговый расчет варианты. Носители энергии (дерево, уголь, газ, электричество) обходятся дорого. При этом расход ресурсов, особенно для помещений больших площадей, отличается немалым показателем.

В ответ на существующий спрос технический прогресс продвинулся до создания энергетических коллекторов, действующих за счет поглощения солнечного света. Изобретение является довольно молодым, но уже активно используется для нагревания воды, воздушных масс внутри разных теплоносителей. Особенно широко для отопления такой комплект включается в «эко» дома.

Солнечные коллекторы – инновационные системы, постепенно набирающие популярность. Технология относится к дорогостоящим, но при этом предлагает качественный альтернативный способ получения энергии. Некоторые фирмы могут изготовить коллектор или их комплект на заказ в соответствии с нужными размерами, мощностью. Большинство предлагают универсальные экземпляры.

Использование для отопления дома

Любой солнечный коллектор является климатической техникой с возобновляемым ресурсом энергии. Источником тепла для данного случая выступает сама природа. Таким образом, расходы требуются только на оборудование. Результативный расчет показывает значительное снижение общих затрат на отопление дома.

Коллекторы каждым своим квадратным метром экономят в среднем 800 кВт в год. Это покрывает практически половину потребности типового частного дома в тепле. Зимой солнечный комплект способен обогреть до 30-40% жилых помещений. Автоматизированные экземпляры улавливают и перерабатывают на отопление до 75% дневного света.

Солнечные коллекторы работают по тому же принципу, что и бытовые водонагреватели – энергия действует на тепловой элемент, повышая температуру воды, воздуха или антифриза в полостях отопительных приборов. Руководящим элементом выступает сам корпус коллектора – плоская пластина площадью несколько квадратных метров.

Читайте также:
Яркие акценты в интерьере кухни

Погодная нестабильность породила идею совмещения энергий солнца и электричества у некоторых приборов такого класса. При низкой освещенности и прохладной погоде площадь устройства только впитывает доступное тепло, нагревая комплект. Дальнейшее прогревание системы частного отопления проводится уже при участии электричества. Подобный подход позволяет выжать из установки максимум, хотя расчет затрат останется скромным. Технология получила название «принудительной циркуляции». Как правило, она характерна крупномасштабным коллекторам.

Созависимое функционирование в умеренных поясах планеты используются чаще автономного. Но в условиях преобладания годового активного солнца возможно использовать исключительно природную энергию. Для этого понадобиться только рациональный расчет с правильной теплоизоляцией постройки.

Способ включения коллектора в отопительный комплект частного дома напрямую зависит от выбранного типа циркуляции. При естественной форме бак накопления ставится выше основной пластины, верхний вывод подключается ко входу горячего содержимого, а нижний – в обратном направлении. Такой способ более дешев, но рискован появлением воздушных пробок.

Использование дополнительных насосов для принудительной работы подразумевает иной монтаж. На бак, выход и обратный ход таких коллекторов обязательно ставятся температурные датчики. Показания автоматики дают дальнейшие команды контроллеру и управляют движениями насоса. При таком способе частыми вспомогательными источниками энергии выступают газовые котлы и котлы на твердом топливе.

Для обоих вариантов важно установить коллектор таким образом, чтобы уровень наклона позволял улавливать максимум прямого солнечного света за сутки. В противном случае система не станет функционировать как следует, особенно при пасмурной погоде.

Видео на эту тему, рассказ о готовом примере применения

Эффективность работы

Даже в условиях облачности до поверхности земли доходит больше половины излучения. Кроме того, их эксплуатация абсолютно безопасна для человека и окружающей среды. Любой гелио комплект прост в обслуживании, выглядит эстетично, облагораживает внешний облик частного дома. К плюсам устройств также можно отнести:

  • автономность горячего водоснабжения зимой, летом, при перебоях и ремонтных работах;
  • срок службы до 30 лет, окупаемость с выгодой от трат на отопление через 3-5 лет;
  • отсутствие тарификации, ежемесячный расчет независим от повышения цен на электричество;
  • возможность одновременного использования для обогрева бассейнов, теплиц, хозяйственных помещений;
  • легкая интеграция в существующий комплект отопления;
  • отсутствие грязи, отходов;
  • снижение суммарной нагрузки на электро- и теплосеть дома;
  • оптимизация под собственные нужды.

Отрицательные моменты использования солнечных коллекторов не столь многочисленны:

  • высокая стоимость первичной покупки и установки. В зависимости от производителя, масштабности и комплектации вся гелиосистема может обойтись до 10 тысяч долларов. Даже модели попроще обходятся в крупную сумму, которую необходимо заплатить единовременно;
  • на эффективность работы коллекторов могут влиять не только климатические условия, но и особенности ландшафта, форма крыши, типичная длина светового дня и прочие факторы. От подобных показателей зависит период окупаемости.

Пассивная циркуляция внутри солнечного коллектора обусловит меньшую производную эффективность. При принудительном управлении вода и энергия расходуются более продуктивно. Второй вариант требует усложненного обслуживания, но больше подходит для условия средней полосы проживания. Для южных регионов введение в обиход гелиосистемы нередко сокращает расчет за электроэнергию вдвое.

КПД солнечного коллектора достигает 95%. Края с суровым климатом проявляют показатель пониже, но также оправдывают использование. Чтобы произвести расчет годовой эффективности коллектора, требуется перемножить величину инсоляции в регионе за год (существуют специальные таблицы), площадь поглощения системы и его КПД. Расчет дневной выгоды проводится таким же образом, но с учетом соответственного (дневного) показателя инсоляции.

Рассказ о коллекторе зимой

Типы солнечных коллекторов

Конструкция солнечного коллектора может соответствовать одному из классов, описанных ниже.

Плоский светопоглощающий

Представляет собой темный алюминиевый ящик с медными трубками внутри. Снизу ограничен слоем теплоизоляции. Сверху закрыт закаленным стеклом и пропилен-гликолем, выполняющим работу поглотителя солнечных лучей. Функционален в любое время года, популярен ввиду доступной себестоимости.

Вакуумный

Вакуумные коллекторы состоят из многочисленных медных трубок. Элементы уложены ровными рядами. Каждая трубка с поглощающим и отражающим веществами расположена внутри еще одной стеклянной колбы аналогичной формы, но большего диаметра. Между стенками емкостей образуется вакуум, выступающий теплоизолятором и проводником. Главным достоинством класса является большая принимающая площадь, а значит, высокий КПД.

Воздушный

Основан на принципе «парникового эффекта». Лучи попадают на поглощающее покрытие и полностью впитываются им. Заряженный приемник обогревает воздушные массы внутри себя. Горячий воздух заполняет помещения, поступая в дом с помощью естественной конвекции или вентилятора.

Все классы подходят для отопления частных домов в равном соотношении. Конкретный тип выбирается исходя из собственных нужд, платежеспособности, площади крыши (или иной поверхности) для установки.

Критерии выбора

Выбирая устройство по своим нуждам, следует обращать внимание на некоторые нюансы:

  • Плоские разновидности прочнее остальных, однако, не выгодны при ремонте. Поломка выводит из строя всю систему адсорбции, что увеличивает траты. Экземпляры данного класса способны нагревать воду на 20-40 градусов выше температуры окружающей среды.
  • Вакуумные виды коллекторов чувствительны к внешним действиям, быстрее поддаются повреждениям из-за хрупких полых трубок. Между тем, ремонт может быть произведен в виде замены конкретной колбы. Зимой эффективнее плоского типа, поскольку нагревает теплоноситель в более широком диапазоне и дольше поддерживает температуру.
  • Воздушные виды просты по конструкции, редко требуют ремонтных вмешательств. Стойко выдерживают очень низкие температуры, служат дольше остальных. В целом же, они слабее прогревают помещения.
  • Преобразование солнечной энергии на тепло внутри вакуумного коллектора прямо пропорционально размеру трубок. Короткая трубка мелкого диаметра снизит расчет выработки нагрева. Вакуумные коллекторы оптимальны при наличии нескольких колб длиной до 2 метров и шириной около 6 см. Внутри должна иметься U-образная или прямая вставка для эффективного термогенеза.
  • Мощность гелиотехники измеряется в кВт и является номинальной. Т.е. показатель говорит о количестве тепла, которое будет производиться за период пребывания яркого солнца на уровне зенита. Для раннего утра и вечера такой расчет не актуален. Ночью в режиме поддержания используется накопленная днем энергия. По этой причине необходимо учитывать мощность сопрягаемой с коллектором системы и проверять возможность длительного сохранения тепла. Устройства с низким сбережением температур не подойдут для морозного времени года. Особенно данный фактор важен для моделей с водным проводником.
  • Перед приобретением коллектора требуется составить проект полной системы отопления и крепления к крыше. Во многих случаях будет оправданно использование дополнительных каркасов. Замеры, расчет предпочтительно делать при участии специалиста данной сферы деятельности.
  • Выбор вертикального расположения коллектора избавит от проблем с зачисткой снега, но может снизить КПД. В любом случае, нужно предусмотреть под установкой место для схода осадков зимой.
  • Самым выгодным будет размещение системы «лицом» на южную сторону или с отклонением от нее не более 30 градусов. Для функционирования 12 месяцев в год лучше брать угол установки равный широте местности.
Читайте также:
Стык плитки и ламината без порожка

Вопрос выбора освещается в видео

Отзывы

Мнения по поводу использования солнечных коллекторов на практике расходятся. Положительные отзывы опираются на экологическую чистоту метода и рентабельность использования такого отопления как дополнительного источника горячей воды. Подавляющее число потенциальных пользователей сомневается в способности такой техники справиться с обогревом полноценного дома.

Нередко отзывы содержат споры о целесообразности применения гелиосистем где-то кроме южных территорий. Многие считают коллекторы в средней полосе дорогостоящей игрушкой с непредсказуемой окупаемостью. Большинство видит выгоду только для обогрева теплиц, бассейнов и мелких помещений на летние периоды.

Рассказ пользователя коллектором о первом дне использования

В целом, интерес к альтернативным способам получения тепловой энергии проявляется очень активно. Массы людей, изучающих вопрос углубленно, растут с каждым днем.

Обзор моделей

HH-SCH-12

Вакуумный коллектор солнечного класса с 12 трубками диаметра 5,8 см, длиной 1,8 м. КПД поглощения равен не менее 92%. Рабочая площадь 1,5 кв.м. Давление при испытании – 1 МПа. Подходит для отопительных сплит-систем. Допустимо последовательное объединение нескольких штук для наращивания производительности.

Цена – 27 тыс. руб.

FPC-2200

Плоский коллектор с активной площадью 2,1 кв.м. Адсорбция лучей превышает 94%. Максимальное давление при работе – 1 МПа. Диапазон рабочей температуры – от 33 до 135 градусов Цельсия. Требует дополнительного приобретения монтажной рамы.

Цена – 28 тыс.руб.

Сокол-Эффект-А

Бюджетный солнечный коллектор плоского типа. Российское производство. Предназначен для круглогодичного пользования. Поглощающая панель – 2,06 кв.м. Профиль изготовлен из алюминия. Лучшим образом работает с отоплением на основе воды или антифриза. Поглощает до 95% света. Теплопотери – не более 5%. Средняя производительность – 125 л воды (от 15 градусов) до 50 градусов.

Цена – 17 тыс. руб.

Комплект солнечных коллекторов Galmet Premium 2хKSG 21

Состоит из двух плоских гелиосистем, инсталляционных креплений, расширительного бака на 24 л, водонагревателя. Теплоноситель – жидкости. Подходит для скатных крыш из черепицы, рубероида. Выгодный вариант для дач, пригородных домов небольшой площади. Стекло призматическое антибликовое. Коэффициент поглощения – от 95%. Площадь одного листа – 2,1 кв.м. максимальная мощность – 1,5 кВт. Работает круглогодично.

Цена комплекта – 117 тыс. руб.

SOLARVENTI SV3

Воздушный коллектор. Обогревает помещения без питания от электросети, избавляет от затхлости, улучшает качество воздуха в домах. Подходит для складов, гаражей, жилых и технических помещений до 25 кв.м. Полный воздухообмен площади происходит за 2 часа. КПД – 57%, производительность за год – 200кВт/ч. Диапазон нагрева – 15 градусов. Толщина панели – 10 мм. Вес не более 6 кг позволяет крепить вертикально даже к стене. Габариты 53 на 70 на 5,5 см.

Цена – 39 тыс. руб.

Вывод

Об абсолютном переходе на подобные установки говорить рано. При этом разумные доводы в сторону использования такого метода генерации тепла, безусловно, присутствуют.

В условиях истощения ресурсов природы коллекторы солнечного света становятся все актуальнее. Технология продолжает идти по пути развития, совершенствования, распространения в массы.

Производство гелиосистем набирает обороты. Количество моделей на разные потребности увеличивается. Даже при обширных сомнениях народа в таком отоплении, ниша растет и занимает все более устойчивые позиции.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: