Подогрев воды в открытом бассейне с помощью солнечных коллекторов

Оглавление

Водонагреватель для бассейна

Водонагревательную гелиосистему можно использовать для обогрева воды в бассейне. Несмотря на то, что он зачастую находится под открытым небом, вода в нем прогревается до комфортной температуры только в особенно жаркие дни. В остальное время прогреть бассейн поможет солнечный коллектор, подключенный к системе водоснабжения бассейна. Также данный вариант подходит для обогрева закрытых плавательных сооружений.

Гелиоустановка может быть собранной на производстве либо вручную. К тому же ее можно использовать зимой в ясную погоду.

Схема сборки водонагревателя для бассейна такая же, как и приведенная выше. Отличие – более крупные размеры. Для установки устройства рекомендуется подготовить специальную площадку, выложенную тротуарной плиткой, либо забетонированную. Она придаст большую устойчивость большой конструкции.

Готовый водонагреватель устанавливается на площадку. Патрубок для холодной воды опускается на дно бассейна с одной стороны. Выход для прогретой воды размещается на противоположной стороне. Электронасос подключается к системе для принудительной циркуляции жидкости. Также можно установить обратный клапан, дополнительные краны, патрубок для стравливания пара.

Во время использования бассейна гелиоустановку следует отключать для обеспечения безопасности. Средняя температура воды составит 30⁰ С, температура на выходе из коллектора – 75⁰ С.

Виды нагревателей воды в бассейнах

Схема может включать оборудование для бассейнов по водоподготовке (очистка, обеззараживание), циркуляция замкнутая. Есть три группы водогрейного оборудования:

Вид

Описание

Источник энергии, топливо

Проточные Специальные, для больших объемов. Жидкость обрабатывается в процессе движения через устройство.
  • электрика (ТЭНы);
  • твердотопливные.
  • газ.
Теплообменные Теплоноситель контура от бойлера греет через специальный узел – теплообменник. Теплогенератор:
  • отопление дома;
  • котел (бойлер) на газе, твердом топливе;
  • солнечный коллектор, теплонасос.
Солнечные коллекторы, тепловые насосы. Инновационные, экологически чистые, максимально экономные, но медленно нагревающие и маломощные. Возобновляемая энергия (солнце, тепло земли, воды, воздуха).

Рынок производителей (примеры брендов):

Электробойлеры для бассейнов (проточные)

Алгоритм функционирования проточных электрических бойлеров для бассейнов: жидкость поступает в сегмент с мощным ТЭНом, нагревается и без паузы, уже подогретая, поступает обогреваемому объекту. Важна быстрота, поэтому водонагреватели проточного типа мощные, потребление электроэнергии значительное.

Движение по замкнутому кругообороту обеспечивает отдельный или вмонтированный циркуляционный насос. Ставят фильтр или используют устройство без него. Указанные элементы могут объединяться в модуль.

Что это такое и для чего используется?

Покрывало состоит из множества ячеек, заполненных воздухом. Оно очень напоминает упаковочный материал с пупырышками, которые многие любят раздавливать. Пузырьки могут быть круглыми, ромбовидными или иной формы.

Под солнечным покрывалом создается парниковый эффект. Оно предотвращает испарение воды и потерю свободного хлора в случае применения химии. Благодаря пузырькам воздуха солнечные лучи лучше рассеиваются в глубине бассейна.

Воздушные капсулы создают теплоизолирующую прослойку, как одеяло. Выпуклая форма увеличивает площадь соприкосновения с водой. Нагретая вода дольше остывает, а утром быстрее прогревается.

В результате использования солнечного покрывала:

  • меньше мусора попадает внутрь;
  • уменьшаются затраты на подогрев бассейна;
  • значительно уменьшается испарение. Если использовать покрывало в помещении, то на стенах и потолке будет меньше конденсата.

Покрывало применяют без дополнительных принадлежностей. При длине бассейна более 4 м желательно приобрести наматывающее устройство.

Какая разновидность устройства подойдет для нагрева воды?

Среди всех существующих разновидностей, оптимальным вариантом для подогрева воды в бассейне является всесезонный вакуумный солнечный коллектор. Он обеспечивает быстрое преобразование солнечного света в тепловую энергию благодаря наличию специальных вакуумных трубочек с напылением.

Даже в морозную погоду гарантируется идеальная теплоизоляция, при которой практически отсутствуют потери тепла. Для полноценной и бесперебойной работы такой системы требуется дополнительное оборудование, включающее в себя насосную группу, расширительный бак и контроллер.

Принцип работы достаточно прост — вода из бассейна при помощи фильтрационного насоса прокачивается через коллектор и прогревается до заданного уровня температуры.

Нагреватель для бассейна

Солнечные коллекторы для нагрева воды в бассейне торговой марки АНДИ Групп могут успешно справиться с задачей нагрева воды в бассейнах любого размера.

8(800) 200-44-80 бесплатный звонок по России

Солнечные водонагреватели бассейна

Солнечные водонагреватели являются одним из самых простых и наиболее эффективных способов, использования солнечной энергии для нагрева и поддержания комфортной температуры воды в бассейне.

Солнечное излучение может вполне заменить традиционный источник энергии (в летний период) и продлить купальный сезон в открытых плавательных бассейнах на 1,5. 2 месяца в год, что сэкономит расходы на топливо.

Солнечные коллекторы торговой марки АНДИ Групп могут успешно справиться с задачей нагрева воды в бассейнах любого размера.

При правильном расчете солнечная система нагрева воды бассейна торговой марки АНДИ Групп может компенсировать от 80 до 100% годовых затрат на горячее водоснабжение бассейна.

Хотите узнать, как подогреть солнцем Ваш бассейн?

ЗВОНИТЕ! +7 (495) 748-11-78

Наши квалифицированные специалисты ответят на Ваши вопросы и в зависимости от поставленных Вами задач, помогут выбрать солнечный коллектор для подогрева воды в бассейне, удовлетворяющий Вашим требованиям.

Узнать больше:

Подогрев воды в бассейне с использованием энергии солнца и солнечных коллекторов смотреть>>

  • Механизм действия солнечного нагрева бассейна.
  • Схемы солнечных установок для обогрева плавательных бассейнов
  • Выбор размера солнечного коллектора для нагрева бассейна.
  • Борьба с тепловыми потерями бассейна.
  • Мировой опыт использования гелиосистем для нагрева бассейнов.

Принципы выбора батареи

Выбор солнечного коллектора в первую очередь зависит от типа бассейна (открытый или закрытый) и сезонности его использования.

Пирамидальные и гибкие – недорогой и практичный вариант для открытого летнего бассейна. Если закрывать чашу тентом на ночь, можно существенно снизить теплопотери и ускорить дневной прогрев воды до комфортных температур.

Панельная гелиосистема поможет раньше начинать и позже заканчивать купальный сезон в бассейне на открытом воздухе и под крышей. Но в холодное время года ее КПД заметно снижается.

Вакуумный – оптимальный выбор для закрытого бассейна. В теплый сезон система будет поддерживать требуемую температуру воды в чаше, в зимнее время сократит на 30-40% общие затраты тепла на обогрев бассейна.

Выбирая коллектор, важно правильно рассчитать его мощность и общую площадь. При этом учитывается:

  • тип бассейна (открытый/закрытый);
  • тип коллектора и сезонность использования;
  • место для размещения (открытая площадка рядом с резервуаром, крыша террасы или иной постройки), расположение панели относительно солнца, угол наклона;
  • оптимальная температура воды в резервуаре.

Площадь панели рассчитывается индивидуально. В целом, для закрытого искусственного водоема этот показатель должен составлять 50-70% площади чаши, для открытого – 70-100%. Мощность циркуляционного насоса выбирают исходя из рабочих параметров и количества нагревателей в гелиосистеме.

Преимущества и недостатки солнечных коллекторов

Основные преимущества солнечных водонагревателей:

  • использование неиссякаемого и абсолютно бесплатного источника энергии;
  • уменьшается расход традиционных источников энергии — газа, нефти, угля;
  • возможность работы круглый год;
  • можно легко уменьшать или наращивать тепло, убирая/дополняя количество секций;
  • изменение цен на энергоносители не оказывают влияние на функционирование гелиоустановок;
  • надежная работа, удобная эксплуатация на протяжении длительного времени.

Главные недостатки:

  • стоимость собственно солнечного коллектора и его установки вместе с обвязкой со всеми дополняющими элементами обойдется в немаленькую сумму — это достаточно дорогое удовольствие:
  • обеспечить эффективную автономную работу солнечного коллектора удается далеко не всегда из-за непостоянного присутствия солнца на небосклоне, поэтому применение одного лишь коллектора без дополнительных источников энергии, не обеспечивает потребностей человека в тепловой энергии.

Специфика применения солнечных коллекторов

Основное отличие солнечного коллектора от различного типа генерирующих тепло гелио-систем состоит в цикличности работы. Иными словами – при отсутствии солнца не будет никакой тепловой энергии.

Очевидно, что в темное время суток производительность автономной ГВС с солнечным коллектором сводится к нулю. Выработка тепла солнечным коллектором определяется длиной светового дня, который зависит от географической широты и времени года.

Самодельный солнечный коллектор позволит решить не только вопрос снабжения горячей водой дома, не подключенного к центральным сетям, но и проблемы отопления

Климатические особенности местности также оказывают заметное влияние на уровень производительности солнечного коллектора. Если местность характеризуется нередкими туманами либо солнце часто скрывается за тучами, то производительность гелиоколлектора существенно снижается.

Однако и в этом случае солнечный коллектор для отопления и/или нагрева воды остается эффективным, благодаря способности улавливания даже рассеянных лучей.

Гелиоустановки для систем горячего водоснабжения и отопления

Большое распространение и популярность приобрели именно солнечные коллекторы, которые применяются в качестве устройства для нагрева какой-либо жидкости (чаще всего, воды) с целью ее использования в системах горячего водоснабжения или отопления.

Другой вид оборудования для преобразования энергии солнца – батареи, которые принципиально отличаются от коллекторов тем, что сначала вырабатывают и аккумулируют электрическую энергию, а в дальнейшем ее можно использовать для хозяйственных нужд.

Но данный вид получения и переработки солнечной энергии требует приобретения дорогостоящего оборудования, главными конструктивными единицами которого являются фотоэлементы, что не всегда оправданно, особенно в регионах с небольшим количеством солнечных дней в году.

В отличие от них, солнечные коллекторы для нагрева воды или отопления дома имеют быструю окупаемость, особенно если изготовить их самостоятельно, так как в этом случае расходы составят лишь стоимость материалов, в число которых дорогие фотоэлементы не входят.

Использование солнечных коллекторов имеет очевидные преимущества:

  • снижение затрат на отопление и подогрев воды для системы горячего водоснабжения;
  • экологичность данного вида энергии.

Чаще всего использование коллекторов оправданно для использования в системах отопления небольших коттеджей или организации горячего водоснабжения в летний период в загородном доме или на даче. Оправдан солнечный коллектор для бассейна в качестве устройства для подогрева воды.

Объясняется это относительно невысоким КПД таких установок, который может значительно уменьшаться в пасмурные дни.

Поэтому для оптимизации расходов на отопление частного дома лучше всего использовать коллекторы совместно с традиционным оборудованием, которое изначально может быть рассчитано для этого, либо имеет возможности для переоборудования или согласования параллельного функционирования двух систем теплоснабжения.

Также стоит отметить, что, кроме регулярного обслуживания и очистки поверхности коллекторов от грязи и мусора, некоторые из них не предназначены для работы при низких температурах, поэтому перед началом зимы их нужно законсервировать, предварительно слив из системы теплоноситель.

Основные разновидности солнечных коллекторов

Солнечный коллектор представляет собой устройство, главной функцией которого является превращение поглощенной солнечной энергии в тепловую с целью ее дальнейшего использования для нагрева теплоносителя в системах отопления, в том числе и в «теплых полах» и ГВС дома.

КПД коллектора напрямую зависит от двух факторов: типа устройства и его площади, поэтому нередко для его монтажа выбирается крыша здания.

Солнечные коллекторы условно можно классифицировать, используя разные критерии. Прежде всего, они делятся по типу теплоносителя на:

  • водяные (жидкостные);
  • воздушные.

По уровню предельных температур коллекторы бывают:

  • низкотемпературными – предел до 50°C, средний показатель 35-45 °C;
  • среднетемпературными до 80°C;
  • высокотемпературными – более 80°C.

Последние чаще всего являются промышленными образцами, сделать их своими руками не представляется возможным.

Конструктивно солнечные нагреватели воды могут быть:

  • плоскими, которые могут быть как воздушными, так и жидкостными;
  • вакуумными, использующими в качестве теплоносителя воду или иной вид жидкости;
  • трубчатыми – бывают и жидкостными, и воздушными;
  • термосифонными, или так называемыми накопительными интегрированными коллекторами, главным отличием которых является способность не только нагревания жидкости, но и поддержания ее температуры определенное время.

Последний вариант является самым простым как по устройству, так и по сложности изготовления и представляет собой несколько теплоизолированных емкостей с водой, а нагрев жидкости происходит через стеклянные крышки баков.

Данный тип коллекторов можно считать и самым простым в обслуживании, так как для того, чтобы он работал, необходимо лишь периодически очищать крышку емкости, но использовать его в холодное время года невозможно.

Плоские воздушные коллекторы тоже довольно просты и имеют вид специальной панели в виде герметичной коробки с теплоприемником с подключенными воздуховодами, по которым движется и нагревается воздух.

Для повышения эффективности их работы требуется увеличение их площади, например, за счет использования нескольких панелей в одной системе, а также использование вентилятора.

Как правильно подобрать коллектор для нагрева бассейна

Количество тепла, передаваемого солнечным коллектором, напрямую зависит от размеров площади поверхности, которая поглощает излучение. На этот параметр оказывают влияние следующие основные факторы:

  • конструктивное исполнение (вакуумный, плоский);
  • место расположения совместно с ориентацией;
  • тип бассейна для установки — открытый или закрытый;
  • характеристики самого бассейна: площадь поверхности, глубина, возможность установки укрытия, эффективность поглощения солнечного излучения самим бассейном в зависимости от его цвета;
  • интенсивность использования искусственного водоема;
  • период времени нахождения в укрытом состоянии;
  • периодичность времени подачи свежей воды;
  • нормативные показатели температуры воды в бассейне.

На размеры коллектора влияние оказывают потери тепла, связанные с эксплуатацией бассейна. Если избежать потерь от разбрызгивания довольно трудно, то уменьшить габариты при сохранении эффективности помогут следующие рекомендации.

  • Много тепла уходит в процессе поверхностного естественного испарения. Уменьшить его поможет организация защиты бассейна от ветра.
  • Испарение в ночное время выше, чем в дневное. Поэтому рекомендуется в это время накрывать бассейн теплоизоляционным материалом. Утром скопившийся на внутренней поверхности конденсат следует убирать без попадания обратно в бассейн.
  • Уменьшить потери тепла через грунт для сборного бассейна на даче можно путем прокладывания теплоизоляционных матов.

Готовые решения нагрева воды солнцем и их цена

Экономическое обоснование приобретения гелиосистемы зависит от нескольких критериев:

  • полной стоимости, включая установку;
  • теплоотдачи;
  • периода окупаемости;
  • срока службы.

Не все гелиосистемы одинаково эффективно работают. При использовании коллекторов, сделанных из дешевых и некачественных материалов можно столкнуться с проблемами во время эксплуатации: недостаточной производительностью и быстрым выходом оборудования из строя. Чтобы не испытать разочарования, следует покупать только проверенное временем оборудование.

Ниже приводятся несколько моделей популярных солнечных водонагревателей, которые, судя по отзывам потребителей, сделаны качественно и считаются лучшим выбором в соотношении стоимость/теплоотдача:

  • Atmosfera — на базе украинской компании производителя, изготавливаются вакуумные и панельные коллекторы для всесезонного нагрева ГВС и поддержки систем отопления. Водонагреватели Атмосфера подходят для систем с принудительной циркуляцией, имеют улучшенную теплоизоляцию. В корпусе предусмотрено место для установки регулирующих датчиков.
  • Особенность гелиоколлекторов Atmosfera в высокой производительности в пасмурную погоду и зимнее время года. Приобрести водонагреватель можно начиная от 20 тыс. руб.
  • Sidite — китайская компания, наладившая выпуск гелиосистем и всего, что необходимо для их обслуживания и подключения. Выпускаются трубчатые и панельные солнечные водонагреватели. В ассортименте продукции присутствует огромное количество готовых решений для оснащения: коммерческих зданий, бассейнов, хостелов, многоквартирных домов, больниц и др. Водонагреватели Sidite только приобретают популярность среди отечественного потребителя.
  • Vaillant auroSTEP plus — гелиоколлекторы с безупречным немецким качеством сборки и такой же традиционной ценой. За систему, достаточную чтобы обеспечить горячей водой семью на 2-3 человека, придется заплатить не меньше 200 тыс. руб. За эти деньги покупателю предоставляется полностью готовая система ГВС Vaillant auroSTEP plus, включая бойлер косвенного нагрева и контроллер.
  • SunRain — еще одна модель от китайского производителя. Согласно заявленным техническим характеристикам гелиоколлекторы смогут работать при снижении температуры до –50°С. Допускается горизонтальная и наклонная установка. Водонагреватели способны работать в течение всего года. Подключаются к выносному баку. Стоимость трубчатых гелиоколлекторов SunRain от 40 тыс. руб.
  • Viessmann Vitosol — линейка немецкого производителя, основная деятельность которого связана с производством водогрейного оборудования. Главные отличия от аналогичной продукции других изготовителей: безупречное качество сборки, полное соответствие заявленным характеристикам. В Viessmann Vitosol присутствует антивандальная и противоградовая системы. Поверхность стекла самоочищающаяся. Стоимость от 200 тыс. руб.
  • ЯSolar — российская компания, выпускающая системы горячего водоснабжения «под ключ». В комплектацию входит: накопительный бак, контроллер, датчики нагрева, насосная станция, воздухоотводчик. Выпускаемые солнечные коллекторы ЯSolar предназначены для подключения в системы с принудительной циркуляцией. Полная стоимость комплекта от 430 тыс. руб.

Заявленный срок службы каждой из представленных моделей 35-50 лет. На первые 15 лет эксплуатации дается гарантия производителя. При всесезонной эксплуатации, в условиях коммерческого применения гелиосистема окупится за несколько лет. Если планируется использовать коллектор только летом, окупаемость наступит через 7-8 лет. Расчет экономической эффективности можно выполнить по следующему графику, показывающему зависимость теплоотдачи от времени года:

Расчет солнечного коллектора для нагрева воды осуществляется по коэффициенту потребления ГВС, используемому в СНиП. Для обеспечения потребности одного человека в горячей воде требуется от 2-4 кВт/час. В технической документации на приобретаемую гелиосистему указывается предполагаемая мощность конвектора, по которой можно узнать подходит ли понравившееся оборудование под конкретные условия эксплуатации.

Перед покупкой желательно изучить отзывы о солнечных коллекторах для нагрева воды. Из комментариев можно узнать о некоторых недостатках гелиосистем и их преимуществах, подобрать подходящую модель гелиоколлектора.

Как сделать коллектор для бассейна своими руками

Солнечный обогреватель пирамидального или гибкого типа стоит, начиная с 20 тыс. руб. Самодельный водонагреватель, с учетом покупки всех необходимых комплектующих, обойдется в 5-6 тыс. руб. Для бассейна легче всего сделать пирамидальный гелиоколлектор. Водонагреватель отличается простым внутренним устройством. Легок в сборке.

Для начала следует сделать расчет длины и диаметра труб гелиоколлектора для бассейна. Вычисления выполняются следующим способом:

  • рекомендуемое значение скорости теплоносителя в гелиосистеме 0,4-0,7 м/с;
  • длина рассчитывается с учетом того, что 1 м шланга (диаметром 25 мм) в солнечный день нагреет около 3,5 л горячей воды за 1 час. В таблице приводится количество солнечных часов для регионов с умеренным климатом:

    Январь

    Май

    Сентябрь

    Февраль

    Июнь

    Октябрь

    Март

    Июль

    Ноябрь

    Апрель

    Август

    Декабрь

Расчет коллектора приблизительный, на интенсивности нагрева могут отразиться климатические условия.

Пирамидальный солнечный водонагреватель для бассейна изготавливается:

  • из полиэтиленовой чёрной трубы;
  • из ПНД труб.

Каркас в виде елочки делается из дерева или металла. Крышка делается из поликарбоната или стекла. Солнечный коллектор для бассейна своими руками собирают по следующей схеме:

  • трубу накручивают спиралью на каркас и фиксируют хомутами;
  • между витками оставляют зазор в 1-1,5 см;
  • шланг в месте ввода в солнечный водонагреватель для бассейна теплоизолируют.

Расчеты показывают, что 1 м² абсорбирующей поверхности пластикового солнечного водонагревателя будет достаточно для полноценного нагрева 1 м² площади открытого уличного бассейна.

Установка и подключение гелиоколлектора к бассейну

Гелиосистемы трубчатого и панельного типа должны монтировать специализированные бригады. Подсоединение к бассейну солнечных водонагревателей пирамидального типа и гибких коллекторов выполняется самостоятельно. Сборка выполняется по следующей схеме:

  • определяется место расположения гелиоколлектора;
  • пирамида устанавливается на отражающую подстилку;
  • гибкий коллектор расстилают прямо на поверхность грунта, либо монтируют на кровлю;
  • на подачу холодной воды из бассейна ставят насосную станцию;
  • обратку подключают напрямую к чаше искусственного водоема.

Подогреть воду в бассейне зимой с помощью одного только солнечного коллектора не получится. Если планируется эксплуатация водоема в течение всего года, нужно установить основной источник тепла: газовый, твердотопливный или электрический котел. Гелиосистема в зимнее время года будет компенсировать затраты на тепло в пределах 10-20%.

Плюсы и минусы подогрева бассейна солнечными коллекторами

Перед тем как установить оборудование для аккумуляции солнечной энергии, надо взвесить его преимущества и недостатки.

Плюсы:

  1. Стоимость аккумулирующего оборудования для бассейна доступна рядовому покупателю. Коллекторы можно приобрести за небольшую стоимость.
  2. Простота устройства позволяет самостоятельно создавать коллекторы из пластиковых труб.
  3. Объем нагретой солнечной энергией воды можно регулировать самостоятельно. Схема проста: чем больше коллекторов, тем больше жидкости они способны прогреть.
  4. Аккумулирующие устройства просты в эксплуатации. Отсутствует необходимость приглашать специалистов для подключения к системе.

Из недостатков выделяют только два неоспоримых факта. Организовать полноценное отопление бассейна солнечным коллектором невозможно. Вдобавок в пасмурную или холодную погоду его эффективность снижается.

Особенности размещения и подключения

Для максимально возможного поглощения солнечных лучей, коллектор нужно ориентировать в южном направлении. Достаточно небольшого угла наклона 10-15 градусов, чтобы коллектор эффективно работал практически при любом расположении солнца.

Нижнюю часть трубы нужно подсоединить к нижней части накопительного бака, а верхнюю – приблизительно, к его центральной части. Холодная вода из полимерной емкости будет поступать по нижней трубе в коллектор, где будет нагреваться и подниматься по верхней трубке в бак.

Таким образом, будет осуществляться естественная циркуляция воды по самодельной системе. Чтобы обеспечить высокую интенсивность циркуляции воды, бак должен быть размещен чуть выше солнечного коллектора на расстоянии не менее  0,3 м от него.

При правильном соединении гелио-коллектора с накопительным баком обеспечивается естественная циркуляция воды

Нужно учесть, что при поступлении холодной воды в бак из системы водоснабжения происходит ее активное перемешивание, что снижает эффективность работы коллектора. Избежать этого можно, оборудовав ввод в бак турбулентным редуктором, который представляет собой заглушенную трубку с множественными отверстиями.

Вода через редуктор поступает плавно, что позволяет холодной воде оставаться в нижних слоях, откуда и происходит ее забор в солнечный коллектор.

Использование турбулентного редуктора помогает избежать перемешивания холодной и теплой воды в накопительном баке

Очевидно, что солнечный коллектор обеспечивает подогрев воды только в дневное время при солнечной погоде

Поэтому важно сохранить горячую воду для ее использования днем и вечером. Для этого необходимо произвести утепление накопительной емкости

Как сделать своими руками

При наличии свободного времени и умении работать с ручным инструментом, плоский солнечный коллектор можно изготовить самостоятельно, для это потребуются:

  • шланг для воды темного цвета(черного);
  • циркуляционный насос, оснащенный электрическим двигателем с рабочим напряжением 220,0 Вольт;
  • фасонная арматура (для подключения к насосу и бассейну);
  • какой-либо материал, имеющийся в наличии, из которого можно изготовить подложку или ящик –короб, служащий для размещения шланга, скрученного в улитку.

При наличии пиломатериалов (обрезная доска, фанера, листы OSB) из них делается ящик, внутренняя поверхность которого окрашивается в черный цвет.

Во внутренне пространство укладывается шланг в виде спирали, при этом для его закрепления могут быть использованы хомуты или клипсы, предназначенные для водопроводных труб.

В боковых стенках прорезаются отверстия, через которые выводятся концы шланга.

Один конец подключается к циркуляционному насосу, а второй выводиться в бассейн.

Для обеспечения нагрева воды в заданном диапазоне в автоматическом режиме, в цепь питания двигателя циркуляционного насоса можно установить пускатель, во вторичную цепь которого следует включить датчик температуры. Сам датчик следует разместить в бассейне.

Контроллер

Солнечный тепловой контроллер является обязательным элементом гелиосистем с принудительной циркуляцией теплоносителя. Он предназначен для управления процессом нагрева от солнца и контроля состояния солнечной системы.

Контроллер получает информацию от датчиков температуры (один из которых устанавливается на выходе солнечного коллектора) и регулирует работу циркуляционного насоса. Эффективность и безопасность гелиосистемы в значительной мере зависят от контроллера: правильности заложенных алгоритмов работы гелиосистемы, надежности элементов.

Возможности и функции

При установке контроллера, можно получить следующие преимущества:

  • Возможность автоматической регулировки скорости протока теплоносителя в гелиосистеме (управление расходом циркуляционного насоса) в зависимости от разницы температур между солнечным коллектором и баком-аккумулятором гелиосистмы (реализована во всех моделях солнечных контроллеров).

В результате гелиосистема работает более стабильно, быстрее достигаются необходимые температуры, обеспечивается дополнительная выработка тепловой энергии за счет увеличения времени работы гелиосистемы в утренние, вечерние часы и в пасмурную погоду, а также достигается экономия электроэнергии гелиосистемой за счет снижения потребляемой мощности циркуляционным насосом;

Универсальность солнечных контроллеров. Все модели солнечных контроллеров можно использовать в гелиосистемах разного назначения, например: ГВС, нагрев воды в бассейне, отопление;

Высокая надежность солнечных контроллеров. Достигается благодаря оптимально подобранным комплектующим в солнечных контроллерах, заключенным в герметичный поликарбонатный корпус, который обеспечивает защиту от прямого попадания струй воды (класс защиты IP 65). Каждый солнечный контроллер подвергается жестким испытаниям, для выявления возможных неисправностей еще на этапе производства солнечного контроллера;
Простота контроля режимов гелиосистемы. С помощью индикации на передней панели солнечного контроллера легко контролировать состояние гелиосистемы, солнечный контроллер не нуждается в постоянной настройке, все необходимые установки гелиосистемы монтажная организация осуществляет в процессе монтажа;
Дистанционный контроль гелиосистемы и корректировка работы системы солнечного теплоснабжения. Работа солнечного контроллера по таймеру.
Защита памяти при пропадании напряжения питания. В случае пропадания питания солнечный контроллер сохраняет установленные параметры гелиосистемы без изменения. При появлении напряжения солнечный контроллер возвращается в установленный режим работы.

Все контроллеры имеют следующие стандартные функции:

  1. отображение времени и дня недели на дисплее;
  2. индикация температур в коллекторе и накопителе;
  3. функция контроля разницы температур;
  4. аварийное отключение коллектора;
  5. режимы охлаждения коллектора и накопителя;
  6. отображение на дисплее сигнала о неисправности работы температурных датчиков.

Некоторые модели имеют возможность подключение к компьютеру для передачи данных и контроля системы.

Большинство контроллеров — моноблоки, но есть модели с выносной панелью управления и индикации, которую можно установить отдельно от контроллера (например, через стену). Выносную панель имеют контроллеры модели SR 868.

Многие контроллеры имеют переменную скорость вращения циркуляционного насоса (кроме самых дешевых моделей).

К сервисным возможностям контроллеров относятся:

  1. раздельный контроль нескольких коллекторных полей;
  2. контроль температур в нескольких точках бака-накопителя, некоторые модели могут управлять температурой в нескольких баках и в нескольких контурах;
  3. управление производительностью насоса — плавное или ступенчатое;
  4. измерение тепловой энергии, поступающей от коллектора;
  5. измерение расхода теплоносителя — электронное или механическое;
  6. выбор типа теплоносителя;
  7. функция «выходного дня» и другие полезные функции.

Классификация по температурным критериям

Существует достаточно большое количество критериев, по которым классифицируют те или иные конструкции гелиосистем. Однако для приборов которые можно сделать своими руками и использовать для горячего водоснабжения и отопления, наиболее рациональным будет разделение по виду теплоносителя.

Так, системы могут быть жидкостными и воздушными. Первый вид чаще применим.

Кроме этого часто используют классификацию по температуре, до которой могут нагреваться рабочие узлы коллектора:

  1. Низкотемпературные. Варианты, способные нагревать теплоноситель до 50ºС. Применяются для подогрева воды в емкостях для полива, в ванных и душевых в летнее время и для повышения комфортных условий в прохладные весенне-осенние вечера.
  2. Среднетемпературные. Обеспечивают температуру теплоносителя в 80ºС. Их можно использовать для обогрева помещений. Эти варианты наиболее подходят для обустройства частных домов.
  3. Высокотемпературные. Температура теплоносителя в таких установках может доходить до 200-300ºС. Используются в промышленных масштабах, устанавливаются для обогрева производственных цехов, коммерческих зданий и др.

В высокотемпературных гелиосистемах используется довольно сложный процесс передачи тепловой энергии. К тому же они занимают внушительное пространство, чего не может позволить себе большинство наших любителей загородной жизни.

Процесс изготовления их трудоемок, реализация требует специализированного оборудования. Самостоятельно сделать подобный вариант гелиосистемы практически невозможно.

Высокотемпературные солнечные батареи на фотоэлектрических преобразователях в домашних условиях сделать довольно сложно

Разновидности

Различают два типа солнечных коллекторов:

  1. Открытые. Тепло аккумулируется в шланге, уложенном спиралью и закрепленном на основании. Конструкция не закрывается стеклом. Такие коллекторы эффективно функционируют только в жаркую погоду и рассчитаны на подогрев воды в небольших бассейнах.

  2. Закрытые. Поверх теплообменника закрепляется стекло, благодаря которому снижаются теплопотери. Такие коллекторы работают круглый год в ясную солнечную погоду.

Солнечные коллекторы также различаются по виду аккумулирующего элемента. Для нагрева воды в бассейне используют:

  1. Вакуумные (трубчатые) коллекторы. Это система из стеклянных колб с двойными стенками – вакуум между ними обеспечивает надежную термоизоляцию. Внутри колб находятся медные термотрубки с легкокипящей жидкостью. Эта жидкость превращается в пар под воздействием прямых и рассеянных солнечных лучей, инфракрасного излучения, и отдает тепло теплоносителю в нагревательном контуре. Вакуумные коллекторы работают в пасмурную погоду, в зимние морозы до -40°С. Это оптимальный вариант для закрытого бассейна круглогодичного пользования.
  2. Панельные. Поглотителем тепла служит металлическая пластина с селективным покрытием. Конструкция коллектора также включает короб из алюминиевого профиля, теплообменник из медной или алюминиевой трубы и защитное ударопрочное стекло. Такая гелиосистема является всесезонной, но КПД панельных коллекторов высок только в теплую солнечную погоду.
  3. Пирамидальные. На отражателе крепится куполообразный каркас, который служит опорой для шланга диаметром 25-40 мм, уложенного витками. Сверху конструкция может быть закрыта стеклом для снижения теплопотерь. В летний солнечный день компактный коллектор повысит температуру воды в небольшом бассейне до 23-25°С.
  4. Гибкие. Это коллекторы открытого типа, без защитного стекла. Поглотителем тепла служит пластиковый или резиновый коврик черного цвета, внутри которого расположены каналы с циркулирующим теплоносителем. Гибкий коллектор мобилен, его можно разложить на земле или на крыше постройки.

Как работает устройство

Принцип работ солнечного коллектора отличается от других теплогенерирующих установок цикличностью работы. В ночное время из-за отсутствия солнца солнечные коллекторы не выполняют свои функции. В зимнее время световой день сокращается, а в пасмурную погоду солнечный свет сильно рассеивается. Поэтому теплоизоляция конструкции должна обеспечивать минимальную отдачу накопленного ранее тепла.

Основным элементом устройства является адсорбер, выполненный, как один из вариантов, в виде металлической пластины с высокими теплопроводными свойствами, к которой прилегает трубчатый теплообменник. Пластина вместе с трубками поглощает солнечную энергию и нагревает находящийся внутри теплообменника теплоноситель (воду, антифриз, масло и другие). Для повышения степени поглощения, поверхность пластины покрывается специальным материалом черного цвета (черный хром, черная краска, черная ПВХ пленка и другие).