You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

Гелиосистемы

Гелиосистема – комплект оборудования, предназначенного для поглощения и переработки солнечной энергии в тепло для обеспечения горячего водоснабжения. Такую систему комплектуют солнечным коллектором – гелиоприемником, аккумулятором теплоты – накопительным баком, насосной станцией. Оборудование в определенной последовательности подключают при помощи теплового контура к системе отопления и горячего водоснабжения.

В зависимости от типа, степени сложности и эффективности гелиосистема может полностью или частично решать задачу обеспечения дачи, дома, базы отдыха, пансионата и других жилых объектов бесплатной горячей водой. Поэтому современные владельцы гостиничного бизнеса, частных домов, коттеджей и дачных домиков всерьез задумываются о том, чтобы установить такую систему.

Вопрос стоит только в том, какую гелиосистему выбрать в каждом конкретном случае. Ведь выбор необходимого оборудования осуществляется для каждого объекта индивидуально в зависимости от климата региона, условий установки, объемов потребления и выделенного бюджета.

Классификация гелиосистем

Гелиосистемы классифицируются, главным образом, на пассивные и активные. В качестве пассивных систем обычно выступают элементы здания - фасад, кровля, или все сооружение целиком. Для их строительства применяют специальный материал, способный поглощать солнечную энергию и трансформировать ее в тепло.

В нашей статье речь пойдет не о простейших пассивных гелиосистемах с ограниченным спектром действия и низким КПД, а о сложных солнечных системах горячего водоснабжения активного типа.

Подразделять такие гелиосистемы можно по нескольким критериям: вид теплообменника (вода, незамерзающая жидкость и прочее), количество подсоединенных контуров, режим. Но главный признак классификации, на который стоит ориентироваться при выборе подходящей гелиосистемы горячего водоснабжения, последний. Это режим, или, если быть точнее, продолжительность работы.

Существуют сезонные и круглогодичные гелиосистемы. Они различаются комплектацией оборудования, техническими характеристиками, уровнем КПД. Предлагаем рассмотреть их особенности подробнее. Подробная информация поможет выбрать наиболее выгодную в материальном и техническом плане гелиосистему.

Сезонные гелиосистемы (термосифонные)

Поскольку гелиосистемы извлекают тепло из солнечных лучей, логично, что сезон работы таких устройств – лето, ранняя осень, поздняя весна. Время, когда количество солнечных дней значительно превышает число пасмурных дней, а температура воздуха выше 0 градусов.

Сезонные гелиосистемы используют, когда необходимо компенсировать слишком большой объем потребления горячей воды. Они удобны тогда, когда горячая вода требуется только летом и в межсезонье. Например, сезонные гелиосистемы активно устанавливаются в курортных городах на дачах и туристических объектах – базах отдыха, пансионатах, в сезонных гостиницах.

Теплообменником в сезонных гелиосистемах является вода. Она забирает тепло из солнечного коллектора и по тепловому контуру несет его в бак-накопитель.

Особенностью сезонных гелиосистем можно назвать монолитность конструкции. Во многом именно этим объясняется зависимость работы таких систем от температуры внешней среды. Поскольку все элементы гелиосистемы соединены друг с другом и не взаимозаменяемы, такая конструкция целиком устанавливается на улице для взаимодействия с солнцем. Возможности установить коллектор на улице, а остальные элементы системы в помещении, нет.

В холодное время года при температуре хотя бы 0 градусов вода в теплообменнике попросту замерзает. Замена воды антифризом не решает проблемы сезонности работы таких гелиосистем. Поскольку аккумулятор тепла – накопительный бак, как и остальные элементы системы, находится на улице, будучи напаянным на корпус-теплообменник солнечного коллектора.

Среди преимуществ сезонных гелиосистем – высокая эффективность работы летом, возможность подсоединения к основной системе водоснабжения, простота монтажа и невысокая стоимость. Поэтому популярность термосифонных систем достаточно высока.

Термосифонные системы работают, как под давлением, так и без давления. Исходя из этого, можно выделить два типа сезонных гелиосистем. Далее о них.

Сезонные гелиосистемы без давления (открытые термосифонные системы)

Гелиосистемы без давления работают самостоятельно, вода движется по контуру, согласно законам физических тел. При установке такой термосифонной системы важно правильно определить место расположения. Открытая гелиосистема должна находиться выше точки разбора воды (смесителя), чтобы вода могла стекать самостоятельно.

Преимущество сезонной термосифонной системы без давления состоит в ее независимости. Такая гелиосистема может работать без давления, то есть, без насоса; без электроснабжения, то есть, не требует энергозатрат; и даже без подачи холодной воды из основной системы водоснабжения, но некоторое время, пока запас воды есть в накопительном баке. Один нюанс: температура в отсутствие подачи холодной воды может быть очень высокой, до 100 градусов.

Исходя из всего этого, сезонную гелиосистему без давления можно назвать недорогой, удобной в использовании и монтаже из-за простой комплектации оборудования, но не самые эффективные среди всех сезонных систем горячего водоснабжения, работающих от солнца. Кроме того, такие термосифоны считаются исключительно резервными.

Сезонные гелиосистемы с давлением (закрытые термосифонные системы)

Гелиосистемы с давлением существенно отличаются от предыдущих систем. Такая установка используется с возможностью подключения в общую систему водоснабжения и не требует специальных условий монтажа. Сезонный термосифон закрытого типа спокойно работает на любом уровне относительно точки разбора воды.

Поскольку подача воды происходит под давлением из специального корпуса-теплообменника модели «heat-pipe» или «змеевик», установка может находиться, в любом месте возле объекта, в том числе, на земле. Вода нагревается в баке-накопителе по принципу косвенного нагрева.

Сезонные гелиосистемы с давлением имеют более высокую стоимость, поскольку имеют более сложную конструкцию и более высокий КПД.

Круглогодичные гелиосистемы

Круглогодичные гелиосистемы достаточно сложные, требуют покупки серьезного оборудования, поэтому нелегко монтируются. Соответственно, возрастает цена.

Преимущество состоит в том, что установка круглогодичных гелиосистем не имеет ограничений по условиям монтажа, а эффективность значительно превосходит уровень производительности сезонных гелиосистем. Круглогодичные термосистемы не зависят от температуры на улице, поэтому могут работать круглый год, от зимнего или летнего солнца.

Главная причина эффективности и полноценного режима работы круглогодичных систем – составная сборка. В состав входит солнечный коллектор, бак накопитель, насосы, предохранительное оборудование и управление системой (иногда выборочно). И каждый элемент такой гелиосистемы может быть установлен отдельно.

Бак-накопитель в круглогодичных солнечных системах водоснабжения находится в помещении, а по трубкам коллектора течет специальная термостойкая жидкость, которая не замерзает даже при самых низких температурах.

Круглогодичные гелиосистемы полностью компенсируют потребности в горячем водоснабжении летом и в межсезонье, а зимой позволяют сэкономить на горячей воде до 70% средств. Поэтому устанавливать такие системы очень выгодно.

При выборе гелиосистемы круглогодичного пользования необходимо понимать отличие между их моделями. Существуют круглогодичные системы с плоскими, вакуумными и гибридными коллекторами. Они отличаются, как принципом работы, так и эффективностью. Стоимость, соответственно, тоже плавает от средней до высокой.

Рассмотрим виды круглогодичный гелиосистем по типу солнечных коллекторов.

Гелиосистемы с плоскими коллекторами

Плоские солнечные коллекторы обладают хорошей выработкой летом и низкой эффективностью в зимнее время года. Несмотря на это, их с успехом используют в круглогодичных гелиосистемах.

Гелиоколлекторы плоского типа монтируют на поверхности кровли. Монтаж таких конструкций немного сложен из-за их особенностей. Но в целом, круглогодичные гелиосистемы с плоскими коллекторами позволяют сэкономить средства. Во-первых, на стоимости самого коллектора. Во-вторых, на кровле.

Гелиосистемы с вакуумными коллекторами

По степени эффективности такие круглогодичные гелиосистемы значительно превосходят системы с плоскими коллекторами. Высокая продуктивность в любую погоду, даже при температуре -20-25 градусов, обусловлена использованием вакуумной технологии. Вакуум, расположенный в стеклянных трубках коллектора, существенно сокращает потери тепла.

Гелиосистемы с вакуумными коллекторами стоят дороже, но помимо высокой эффективности имеют еще одно весомое преимущество. Элементы коллектора (стеклянные трубки с абсорбером и вакуумом) в некоторых моделях могут заменяться при поломке в отдельности.

У модульных моделей есть другие, не менее важные достоинства. Перед выбором гелиосистемы с вакуумным коллектором посоветуйтесь со специалистом, выясните все особенности, преимущества и недостатки.

Гелиосистемы с гибридными коллекторами (с гелеотермально-фотоэлектрическими коллекторами)

Для начала разберемся, что такое гибридные коллекторы, или PVT-коллекторы. Это устройства, которые используют энергию солнца в двух направлениях – для выработки тепла и электроэнергии.

Такие коллекторы оснащены не только абсорбером и селективными материалами, но также фотоэлектрическими панелями, которые поглощают солнечную энергию и перерабатывают ее в электричество.

Особенность фотоэлектрических панелей в таком модуле состоит в значительном превосходстве степени продуктивности в сравнении с обычными солнечными панелями за счет охлаждения фотомодуля отводом тепла в накопительный бак тепловым контуром. То есть, гибридные фотоэлектрические панели вырабатывают больше постоянного тока.

Комбинированные гелиосистемы

Помимо сезонных и круглогодичных гелиосистем существуют также комбинированные гелиосистемы, которые помимо прочего оборудования включают в себя теплогенератор, как дополнительный источник тепла. Такие системы многоконтурные.

Комбинированные гелиосистемы более сложные. За счет дополнительного оборудования такие системы имеют куда более высокую стоимость, но и высокую эффективность. Комбинированные гелиосистемы позволяют компенсировать объем необходимой горячей воды на 100%.

По вопросу выбора гелиосистемы в Краснодаре вы можете обратиться в компанию «НСиА». Мы предоставим вам качественную консультацию, посоветуем подходящий вариант с учетом ваших требований и бюджета. Обращайтесь к нам, мы постараемся, чтобы вы избежали ошибок и трудностей, связанных с выбором оборудования и установкой гелиосистем.