Что представляет собой солнечный водонагреватель?

Солнечный водонагреватель — разновидность солнечного коллектора. Предназначен для производства горячей воды путём поглощения солнечного излучения, преобразования его в тепло, аккумуляции и передачи потребителю.

История

Первый солнечный водонагреватель был создан в 1767 году швейцарским ботаником Орасом Бенедиктом де Соссюром и по своей мощности он позволял приготовить суп.

Современный тип водонагревателей был создан в 1953 году в Израиле инженером Леви Иссаром и усовершенствован доктором Цви Тавором в 1955 году за что получил спустя 3 года премию в 1000 израильских лир от премьер-министра страны, Давида Бен-Гуриона.

Устройство

Солнечный водонагреватель с вакуумным коллектором, наиболее эффективный, хотя и самый дорогой, состоит из двух основных элементов:

    наружного блока — солнечных вакуумных коллекторов;
    внутреннего блока — резервуара-теплообменника.

Наружный блок состоит из вакуумных трубок, с нанесенным с внутренней стороны селективным покрытием в несколько слоев и отражающего слоя. Данное покрытие имеет самое важное значение в работе солнечных коллекторов. Эффективность селективной покрытия измеряется коэффициентом поглощения (α) солнечной энергии, относительной излучающей способностью (ε) длинноволновой тепловой радиации и отношением поглощательной способности к излучательной (α/ε). Основные виды селективные покрытия используемых для вакуумных коллекторов : Al-N-Al, Al-N/SS/CU

Солнечный вакуумный коллектор обеспечивает сбор солнечного излучения в любую погоду, ослабляя зависимость от внешней температуры. Коэффициент поглощения энергии коллекторов достигает 98 %, но из-за потерь, связанных с отражением света стеклянными трубками и их неполной светопроницаемостью, он ниже.

Солнечные коллекторы преобразуют прямые и рассеянные солнечные лучи в тепло. Инфракрасное излучение, которое проходит сквозь облака, также поглощается и преобразуется в тепло.

Резервуар-теплообменник представляет собой систему преобразования, поддержания и сохранения тепла, полученного от энергии солнца, а также и от других источников энергии (например, традиционный отопитель, работающий на электричестве, газе или дизтопливе), которые страхуют систему при недостаточном количестве солнечной энергии. Нагретая вода поступает из теплообменника внутреннего блока в радиаторы системы отопления, а вода из резервуара используется для горячего водоснабжения.

Подогреватель газовый или электрический должен ставиться не параллельно солнечному нагревателю (в этом случае он будет греть холодную воду), а обязательно последовательно, после солнечного нагревателя. Тогда его вклад в нагрев будет минимальным, поскольку он будет только догревать воду, уже нагретую солнцем.

Типы солнечных водонагревателей

Пассивный водонагреватель

Солнечные водонагреватели могут быть активного или пассивного типов. Активная система использует электрический насос для циркуляции жидкости через коллектор; пассивная система не имеет насоса и полагается только на естественную циркуляцию. Есть экспериментальные образцы, где перекачка теплоносителя производится стирлинг-насосом, получающим энергию от солнца.

Пассивные системы

Пассивные (Термосифонные) системы перемещают готовую воду или теплоноситель через систему за счёт естественной гравитации, возникающей при разности плотностей нагретого и охлажденного теплоносителя. Пассивные системы с конвекцией дешевле, чем активные системы, но и менее эффективны из-за медленной циркуляции в системе. Системы с тепловыми трубами более дорогие, чем конвективные, но имеют меньшие эксплуатационные затраты. Кроме того, системы с тепловыми трубами позволяют перекачивать тепло вниз, то есть против сил конвекции. Характеристики сильно зависят от конкретного типа труб.

Активные системы

Активные системы используют электрические насосы, клапаны и контроллеры для циркуляции теплоносителя через коллектор. Они обычно более дорогие, чем пассивные системы, но и более эффективны.

Активные системы с открытым контуром

Активные системы с открытым контуром используют насосы для циркуляции воды через коллекторы. Активные системы с открытым контуром являются популярными в регионах с положительными температурами или при сезонном использовании. Могут эксплуатироваться при температурах воздуха до −20 °C или −25 °C.

Активные системы с закрытым контуром

В этих системах теплоносителем коллектора является обычно водно-гликолиевый антифриз. Теплообменники передают высокую температуру от теплоносителя первого контура воде, которая запасена в баках (теплоаккумуляторах). Системы с закрытым контуром популярны в областях, подвергающихся продолжительно действующим отрицательными температурам, так как они имеют хорошую защиту от замораживания. В связи с высокими значениями температуры при застое теплоносителя в периоды максимальной облученности, не все антифризы пригодны для использования в солнечных системах.

С коллектором панельного типа

Наибольшую популярность получили нагреватели с плоским коллектором, или панельные. В солнцеизбыточных регионах (Турция, Южные районы КНР, Саудовская Аравия и т. д.) в качестве абсорбера в таких коллекторах используется пластина из алюминия или стали. Значения КПД таких коллекторов невелико, что компенсируется высокими (избыточными) величинами солнечной облученности поверхности в этих регионах.

Для величин солнечной облученности (инсоляции) даже южных регионов России требуются коллекторы с пластиной из меди со специальным покрытием. Из-за высокой теплопроводности меди удельные значения теплопередачи энергии теплоносителю и общий КПД значительно выше.С коллектором вакуумного типа

За счет использования тепловых трубок в конструкции вакуумных коллекторов достигается больший КПД при работе в условиях низких температур и слабой освещенности. В то же время использование дополнительного теплового контура приводит к неизбежным потерям, связанным с передачей тепла между средами, поэтому при температурах выше +15 градусов эффективность вакуумных коллекторов практически совпадает, а иногда и ниже чем у плоских коллекторов. За счет качественных многослойных высокоселективных покрытий и вакуумирования, современный солнечный коллектор способен улавливать солнечную энергию в очень широком спектре излучения(значительно шире видимого спектра).

Существует несколько основных типов вакуумных солнечных коллекторов:

    1. Колба в колбе.
    2. Колба в колбе с тепловой трубкой.
    3. Вакуумированная колба.

Колба в колбе

В коллекторах первого типа нагрев теплоносителя происходит при контакте с селективным покрытием стеклянной колбы. В качестве теплоносителя может выступать как вода, так и антифриз (или его смесь с водой). Такие системы работают при отсутствии избыточного давления со стороны теплоносителя, так как не могут быть эффективно гидроизолированы. Чаще всего это системы с пассивной циркуляцией теплоносителя.

Колба в колбе с тепловой трубкой

В коллекторах с использованием колб второго типа применяются медные тепловые трубки. Передача тепла с абсорбера к трубке осуществляется с помощью ребер. Тепловая трубка передает тепло в конденсатор тепловой трубки, который присоединен к коллектору, в котором происходит циркуляция теплоносителя.

Вакуумированная колба

Главным отличием колб третьего типа является вакуумная теплоизоляция медной тепловой трубки. Если в колбах первого и второго типа вакуумная прослойка находится между стеклянными стенками колб, то в вакуумированных колбах и абсорбер и тепловая трубка находятся при пониженном давлении воздуха. Кроме того, наличие лишь одного слоя стекла вместо двух увеличивает КПД установки.

По устройству теплопередачи между колбой и теплоносителям выделяют следующие основные виды коллекторов:

    Двухтрубная система. Теплоноситель циркулирует внутри колбы.

    Однотрубная система. Конденсатор тепловой трубки вставляется в трубу коллектора.

    Двухтрубная система. Конденсатор тепловой трубки вставляется между трубками коллектора.

Пластиковые коллекторы

Наиболее простым решением для солнечного теплоснабжения являются пластиковые солнечные коллекторы. Изготавливаются путем штамповки из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП). Такие коллекторы как правило не имеют дополнительной теплоизоляции и применяются для нагрева воды в летний период. Производительность пластиковых коллекторов достаточно сильно зависит от скорости ветра. Низкое гидравлическое сопротивление позволяет подключать контур коллекторов данного типа напрямую в систему циркуляции воды.
Солнечный водонагреватель с вакуумным коллектором, наиболее эффективный, хотя и самый дорогой, состоит из двух основных элементов:

•     наружного блока — солнечных вакуумных коллекторов;
•     внутреннего блока — резервуара-теплообменника.

Солнечный вакуумный коллектор обеспечивает сбор солнечного излучения в любую погоду, ослабляя зависимость от внешней температуры. Коэффициент поглощения энергии коллекторов достигает 98 %, но из-за потерь, связанных с отражением света стеклянными трубками и их неполной светопроницаемостью, он ниже.

Преимущества вакуумных солнечных коллекторов

 

Выбирая солнечный коллектор, Вы обеспечиваете себя дешевой тепловой энергией от Солнца, а высокоэффективные вакуумные трубчатые солнечные коллекторы от Прогресс–ХХІ помогут Вам это сделать. Гелиосистемы от Прогресс–ХХІ – это идеальное сочетание цены и качества, удобства и эффективности для нагрева горячей воды и отопления Вашего дома.

  Высокая эффективность

Цилиндрическая форма гелиоколлекторов позволяет преобразовать солнечную энергию в тепловую с максимальной эффективностью – от восхода и до заката. Цилиндрический абсорбер также позволяет эффективно улавливать и использовать в три раза больше рассеянной солнечной энергии в сравнении с плоскими солнечными коллекторами, что особенно актуально в зимний период. Такие особенности абсорбера увеличивают эффективность и производительность вакуумного трубчатого солнечного коллектора до 40% по сравнению с другими типами гелиоколлекторов с такой же площадью абсорбера. При производстве солнечного водонагревателя Прогресс–ХХІ используется наилучший теплоизолятор – вакуум. Общие потери тепла в этом гелиоколлеткоре минимальны, т.к. в вакууме не происходит потерь на теплопроводность и конвекцию. Поэтому КПД вакуумного солнечного водонагревателя сохраняется стабильно высоким даже при неблагоприятных погодных условиях – температуре воздуха до -30°С и рассеянном солнечном свете, и его производительность на 40% выше, чем у других видов гелиоколлекторов. Эффективность гелиоколлектора остается высокой на протяжении всего года, не зависимо температуры наружного воздуха.

Высокая надежность

Высокая надежность и долговечность вакуумных трубчатых солнечных коллекторов обеспечит Вас теплом на долгие годы. Все части солнечного водонагревателя, контактирующие с теплоносителем, выполнены из высококачественной меди. Трубки гелиоколлектора выполнены из ударопрочного стекла, способного выдержать удары града размером до 30 мм в диаметре. Вакуумные солнечные водонагреватели хорошо зарекомендовали себя в регионах с суровым климатом, где нередки шквальные ветра и даже ураганы, т.к. эти приборы имеют небольшую парусность. Замена вакуумных трубок в случае их повреждения не вызывает особого затруднения, т.к. не требует полной остановки и слива всей системы. Вакуумный трубчатый солнечный коллектор будет радовать Вас своим теплом долгие годы.

Способность обеззараживать воду

В нагреваемой солнечным коллектором воде под действие высоких температур размножение различных бактерии (легионел и др.) становится невозможным.
  Сохранение высокой работоспособности в холодное время года

Вакуумный трубчатый солнечный коллектор имеет наилучшую теплоизоляцию - вакуум. Вакуум полностью исключает потери на конвекцию и теплопроводность, сводя общие тепловые потери до минимума. Это позволяет обеспечить высокий стабильный коэффициент полезного действия  даже при слабом рассеянном солнечном излучении и температуре наружного воздуха до -30°С. Поэтому солнечные коллекторы от PROGRESS-XXI произведут для Вас на 40% больше тепловой энергии за год по сравнению с другими типами солнечных коллекторов.
  Быстрое возвращение в рабочее состояние при обледенении, покрытии снегом или инеем

За счет минимальной толщины стеклянного покрытия, вакуумные трубчатые солнечные коллекторы обладают наименьшей тепловой инерцией. Благодаря этому солнечный водонагреватель намного быстрее освобождается от оледенения, инея, снега, приходит в рабочее состояние и радует Вас теплом, в то время пока другие типы солнечных коллекторов все еще продолжают простаивать.
  Преимущества вакуумных трубчатых солнечных коллекторов Прогресс-ХХІ

С помощью солнечного тепла Вы оптимально сможете решить вопросы:

- круглогодичного и сезонного горячего водоснабжения, как для частного дома, так и для гостиницы или ресторана;

- поддержки полного или дежурного отопления для помещений любой площади;

- подогрева воды в закрытых или открытых бассейнах;

- нагрева воды для нужд промышленных и сельскохозяйственных организаций;

- отопления здания и обеспечения потребителей горячей водой в случае перебоев в электро- и газоснабжении, т.к. система является автономным источником тепловой энергии;

- увеличения срока службы уже имеющегося котельного оборудования, т.к. дает возможность до 97% уменьшить его нагрузку;

- сберечь природу, защитить Ваше здоровье и здоровье Ваших близких, уменьшив загрязнение окружающей среды.

  Вакуумный солнечный коллектор от Прогресс-ХХІ это:

- идеальное сочетание качества, удобства и эффективности;

- экономия денежных средств при оплате коммунальных услуг;

- независимость от срыва поставок энергоносителей и роста тарифов на коммунальные услуги;

- увеличение срока службы Вашего котельного оборудования;

- сохранение чистоты окружающей Вас природы

Солнечные водонагреватели Прогресс-ХХІ отличаются высокой эффективностью, простотой монтажа и удобством эксплуатации, поэтому успешно используются не только на юге Украины и в Крыму, но и в северных и западных регионах страны. Солнечные коллекторы с успехом применяются в частных домах, школах, детских садах, санаторно-курортных и оздоровительных учреждениях, АЗС, магазинах, на производственных комплексах железнодорожного транспорта и портов. Число желающих сэкономить на расходах за энергоносители с использование солнечной энергии постоянно растет, солнечные коллекторы от Прогресс-ХХІ идеальное решение для этого.

Характеристики вакуумного коллектора для солнечного отопления

 

1. Солнечный водонагреватель Прогресс-ХХI способен выдерживать давление теплоносителя до 0,6 МПа.

2. Замкнутый и незамкнутый контуры

В гелиосистемах с замкнутым контуром, как правило, используется теплообменник, который может размещаться как внутри, так и извне бака-аккумулятора горячей воды. Солнечный коллектор с незамкнутым контуром часто используется в теплых климатических зонах, где нет опасности замерзания. Вакуумные солнечные коллекторы Прогресс-ХХI подходят как для закрытых, так и открытых систем, так как имеют функции контроля давления, температуры, и защиту от замерзания.
3. Циркуляционный насос

Солнечный коллектор Прогресс-ХХI не имеет вмонтированного бака-аккумулятора, и теплопровод вмещает достаточно малое количество теплоносителя (около 2 л для  коллектора на 30 вакуумных труб). Для того, чтобы теплоноситель циркулировал от гелиоколлектора к аккумулирующей емкости и назад, необходимо использовать циркуляционный насос гелиосистемы. Циркуляционным насосом, как правило, руководит солнечный контроллер с датчиками. Скорость потока, необходимая для работы большинства солнечных водонегревателей, не превышает 2 л/мин, поэтому достаточно циркуляционного насоса малой мощности. Более мощные циркуляционные насосы нужны лишь в случае объединения нескольких солнечных коллекторов в один контур, или когда циркуляционный насос должен компенсировать потери напора теплоносителя. Перепад давления при малой скорости потока незначителен, всего 700 Па при скорости 3,3 л/мин, для теплопровода на 24 трубки, потому это не является весомым критерием при выборе мощности циркуляционного насоса вакуумного солнечного водонагревателя.

4. Эффективность

Преимущества солнечных коллекторов Прогресс-ХХI заключается в том, что ее внутренняя тепловая трубка надежно защищена от потерь тепла. Это значит, что тепло сразу после поглощения отдается антифризу теплосборника и не поступает в окружающую среду. Такие теплоизоляционные свойства составляют ключевую разницу между солнечными водонагревателями с тепловыми трубами и плоскими солнечными коллекторами. А поскольку эффективность передачи тепла тепловыми трубами очень высокая, то вакуумные трубчатые солнечные коллекторы Прогресс-ХХІ, как показывает расчет, имеют высокую теплопродуктивность круглый год.

 

5. Стоимость

Высокая стоимость гелиоколлекторов с тепловыми трубами, до недавнего времени была главным препятствием к началу их широкого употребления. Тем не менее продажа солнечных коллекторов постоянно набирает обороты. Вакуумный солнечный коллектор   Прогресс-ХХІ  - это высококачественный, надежный в эксплуатации солнечный водонагреватель, который обладает высокой теплопроводимостью. Рациональная схема работы солнечных коллекторов и низкие затраты на их производство сделали их широкодоступными и такими, которые имеют короткий срок окупаемости.

6. Эстетика

Если Вы хотите установить вакуумные солнечные коллекторы у себя на крыше, то для Вас, конечно, достаточно важно, как он будет выглядеть. Гелиоколлектор Прогресс-ХХI имеет низкопрофильный дизайн и размещается близко к поверхности крыши. Трубы вакуумного солнечного водонагревателя имеют черный цвет отлично сочитаясь с крышей любого цвета. Теплопровод гелиоколлектора изготовлен из меди, и может иметь соединительные выходы сзади и сбоку. Теплопровод с задним выходом позволяет спрятать трубы за теплопроводом. Кроме того, соединение сзади позволяет поставить рядом впритык два и больше солнечных коллекторов. Боковое соединение чаще используется в масштабных проектах с целью облегчения объединения гелиоколлекторов в ряды и снизить перепад давления в трубопроводе.

7. Образование накипи

Образование накипи является предметом для волнения во многих регионах, так как это постепенно приводит к блокированию водопровода, особенно в системах с горячей водой. Поскольку вакуумные солнечные коллекторы Прогресс-ХХI работают при высоких температурах, в теплопроводе может образовываться накипь. Если вода в трубопроводе очень жесткая, то можно предусмотреть образование накипи следующим образом:

1. Использовать электрический или магнитный смягчитель воды для водопроводной сети.

2. Использовать гелио систему с замкнутым контуром.

8. Использование гелиоколлекторов в широких масштабах

Вакуумные трубчатые солнечные коллекторы Прогресс-ХХI идеальны для отопления, подогрева большого количества воды и могут использоваться в гостиницах, аэропортах, жилищных зданиях и других местах, где нужна горячая вода. Экономичность таких гелио систем значительно выше, чем домашних, так как вместо циркуляционного насоса и бака-аккумулятора для каждого одного-двух гелиоколлекторов используется один бак и один насос на 30-50 солнечных коллекторов. Солнечные водонагреватели Прогресс-ХХІ выдерживают гидростатическое давление, владеют антикоррозийной стойкостью и могут устанавливаться рядами и/или паралельно, вследствии чего они подходят, как для масштабных, так и для малых проектов.
  Солнечный водонагреватель "Дачник"

    Полезный объем бака: 100 л
    Длина вакуумных трубок: 1500 мм 16 шт

14 800 руб.

Солнечные водонагреватели "Дачник" предназначены для горячего водоснабжения, в тёплый период времени - когда ночью нет заморозков и температура ночью не падает до нуля.

На большей части территории России это период: с начала апреля до середины октября.

Всем знакома ситуация когда в загородном доме или летнем участке используется летний душ: железная или пластиковая бочка, которая нагревается днём и более-менее сносно снабжает
тёплой водой в июле и в августе, в остальные месяцы вода уже не успевает нагреться днём и быстро остывает ночью.

Солнечные коллекторы "Дачник" нагревают воду во встроенном баке из нержавейки в течение дня до 95 °C от солнечного света весь период эксплуатации:   с начала апреля до середины октября.

Нагрев происходит даже в пасмурную и облачную погоду, при слабом солнечном свете, но не за несколько часов как при ярком солнце, а в течение всего светого дня.

Нагретая до 95 °C вода может использоваться как для душа, так и для летней кухни.

Коллектор полностью автономен, для него не нужно электричество, и расходных материалов.

Принцип работы "Дачника" прост, что является отличительной чертой всех инновационных технологий.
Холодная вода поступает в трубки солнечного коллектора самотеком из бака (любой открытой емкости).
Каждая трубка представляет состоит в свою очередь из двух, вложенных друг в друга трубок, пространство между которыми заполнено вакуумом.
За счет этого потери тепла стремятся к нулю.
С другой стороны, эффективное нагревание обеспечивается за счет селективного покрытия внутренней трубки, которое превращает солнечное излучение в тепловую энергию.

Нагреваясь в трубках коллектора, вода поднимается в теплоаккумулирующий бак, расположенный выше, по принципу естественной циркуляции. Весь процесс проходит естественным образом и не требует никакого вмешательства.
"Дачник" будет работать тихо, бесшумно и безотказно в течение многих дачных сезонов.

Почему стоит приобрести водонагреватель "Дачник"?

Главное преимущество - экономическое, т.е отсутствие каких-либо затрат на нагрев воды. В то время как традиционные приборы тратят на нагрев воды несколько киловатт в час, летом "Дачник" не потребляет электричество вовсе, а лишь безотказно производит горячую воду. Это позволяет окупить затраты за один-два сезона.

Более низкая стоимость по сравнению с другими моделями солнечных водонагревателей. Если потребность в горячей воде - сезонная, то "Дачник" - идеальный вариант.

Водонагреватель не требует ухода и затрат на эксплуатацию, ведь на даче и так хватает забот.

Продолжительный срок службы (не менее 15 лет), что превышает сроки службы обычных водонагревателей.

При нагревании воды не происходит сжигание газа или угля, и следующее за этим загрязнение атмосферы.
Используя солнечную энергию, вы делаете вклад в сохранение атмосферы нашей планеты.

Ну и, конечно, солнечный водонагреватель - это эксклюзив. Это товар, которого, наверное, еще нет ни у одного из ваших друзей, гостей, соседей.

Гарантия производителя – 12 месяцев - время, достаточное, чтобы убедиться в надежности технологий возобновляемой энергетики, привыкнуть к энергии, за которую не надо платить.

Энергия солнца бесконечна, так почему же ее не использовать? Зачем ждать, пока электричество опять повысится в цене?

Технические характеристики:

• Бак 100 литров с двойными стенками изготовлен из нержавеющей стали
• Длина вакуумной трубки 1500 мм
• Внешний диаметр трубки 48 мм
• Максимальное давление в трубке 0,6 Мп
• Устойчивость к граду до 5 мм
• Материал трубки боросиликатное стекло с селективным поглощающим покрытием
• Вес установки в сборе без воды 45 кг

Комплектация системы на 100 л

• Бак термос 100 л – 1 шт • Расширительный бак – 1 шт • Станина с комплектом болтов для сборки -1 шт
Вакуумные трубки – 16 шт
Набор уплотнительных пыльников – 1шт

Статистика Видео:  0