Вы здесь

Коллектор солнечный для бассейна


Правильный выбор солнечного коллектора для бассейна

При выборе коллектора необходимо определиться с мощностью оборудования, затем с необходимой площадью солнечной батареи. К тому же нужно учитывать погодные условия региона, количество солнечных дней и потребность использования бассейна.

Чтобы определиться с выбором, необходимо:

  1. Учесть тип резервуара (открытый бассейн или закрытый).
  2. Выбрать место для установки конструкции.
  3. Высоту установки устройства.
  4. Подобрать подходящий тип солнечной батареи.
  5. Выбрать оптимальное расположение и наклон батареи.
  6. Определить оптимальный объём коллекторного резервуара, в зависимости от потребностей бассейна, его цветового покрытия, материала утеплителя.
  7. Определить температуру воды при подаче.
  8. Определиться с интенсивностью использования бассейна. Количество использующих людей.
  9. Подобрать необходимую температуру воды.
  10. Определить количество подачи воды.
Для каждого бассейна будут свои особенности установки прибора. К примеру, для закрытого бассейна минимальная площадь солнечных батарей начинается от 50% поверхности бассейна. В открытом бассейне эта площадь увеличивается, до минимальных 70%.

Устройство

Устройство солнечного коллектора

Отличным решением для бассейна является солнечный коллектор, собирающий переносимую солнцем тепловую энергию. В отличие от солнечных батарей, создающих электричество, коллектор нагревает именно материал теплоносителя. В большинстве солнечный коллектор применяется в качестве прибора отопления и водоснабжения.

Есть несколько разновидностей коллекторов: вакуумный и плоский.

Рассмотрим устройство вакуумного прибора:

Вакуумная трубка – это сердце коллектора, отвечающее за поглощение света и впоследствии превращающее его в тепло.

Трубка, представляет собой две трубы из стекла, одна из которых вставлена в другую. Их торцы запаяны, а изнутри выкачан воздух. Внутренняя трубка выполнена чёрным цветом, позволяющим трубке поглощать свет.

Стекло произведено из специального боросиликата. Такой материал применяется в изготовлении варочных поверхностей для кухни. Материал обладает большой вязкостью и довольно устойчив к трещинам.

Трубки защищены от повреждений и изготовлены со стандартной толщиной (1.8 мм).

Тепловая трубка – переносящая тепло вверх в коллектор.

Тепловая трубка

Коллектор представляет собой полностью изолированную коробку с находящейся в ней коллекторной трубкой. Коллектор отвечает за вывод тепла из трубок.

Корпус исполнен из алюминия, что облегчает монтаж. Он полностью герметичный и не пропускает влагу.

Утеплителем и термоизоляцией внутри служит минеральная вата.

Монтажная рама обычно изготавливается из нержавейки либо алюминия, в зависимости от места установки и погодных особенностей. На раме находятся все детали устройства.

Рассмотрим устройство плоского коллектора:

  • защитное стекло;
  • поглощающая поверхность;
  • теплоизоляция;
  • теплоноситель;
  • медные трубки;
  • алюминиевая рама;

Особенности работы

Вакуумный

Для достижения большей эффективности, устройство нужно устанавливать на крыше. Собирательные способности коллектора не зависят от погоды и температуры воздуха. Монтироваться устройство, может, под любим наклоном, начиная от 5 до 90 градусов.

Вакуумные трубки устройства улавливают солнечную энергию. Проходя через прозрачную внешнюю трубку, энергия задерживается во второй колбе с нанесённым на неё абсорбентом.

Таким образом, абсорбент нагревается до определённой температуры и проникает через вторую колбу на тепловую трубку, а нагретый эфир, превратившийся в пар,переходит в рабочую часть тепловой трубки. Отдав тепло, пар превращается в конденсат и возвращается обратно в нижнюю часть трубки, затем цикл повторяется.

Плоский

Работа плоского коллектора основана на парниковом эффекте. Излучения солнца почти полностью поглощаются внешним стеклом, и примерно 90% энергии доходят до внутреннего поглотителя. При нагревании покрытие начинает излучать тепловую энергию.

Передача аккумулированной энергии к носителю тепла осуществляется при помощи медных либо алюминиевых элементов.

Подогрев бассейна солнечными коллекторами

В первую очередь работоспособность коллектора для прогрева воды в бассейне предполагает обязательную установку фильтра перед баком, обратного и ещё воздушного клапана, предотвращающих обратный отток после сброса воды. Клапаны по стандарту должны размещаться на 1 метр выше воды.

Конструкция устройства:

  • коллектор;
  • насосы, обеспечивающие подачу, а также циркуляцию воды;система теплообмена, передающая тепло всей воде;фильтры защиты, очищающие воду;клапаны, исполняющие роль подачи воды;

Вода через фильтры подаётся в теплообменник из бассейна, где фиксируется температура. Если вода ниже необходимой температуры тогда она поступает в теплообменник. Если температура соответствует установленной, тогда вода откачивается обратно в бассейн.

Для открытых бассейнов оптимальная температура примерно +20 +27 градусов. Обеспечивать необходимый комфорт бассейна обычными способами весьма накладно. Но используя солнечные коллекторы, есть возможность круглый год поддерживать необходимую температуру и при этом экономить.

Приятным дополнением будет и возможность подключить коллектор к системе отопления, что позволит ощутимо уменьшить нагрузку на другие водонагреватели. К тому же уход за солнечными системами довольно прост.

Рекомендации по установке

Устанавливая коллектор, стоит придерживаться несложных правил:

  1. Всё оборудование категорически нельзя ставить на ровной площадке. Прокладка труб для обратной подачи обязательно должна быть выше, чем трубы прямой водоподачи. Таким способом устраняется возможность появления воздушных пробок, которые замедляют подогрев.
  2. Для бассейнов закрытого типа устанавливать коллектор необходимо на южной стороне с максимально допустимым отклонением в 45 градусов.
  3. Используя вакуумный коллектор с возможностью установки на плоские кровли (15 градусов), компасные ориентиры можно не применять. Такой вариант установки ориентируется на высоту солнца.
  4. Как вариант, можно установить коллектор прямо над бассейном. Таким образом, коллектор будет играть роль неплохой теплоизоляции. К тому же такой вариант может обезопасить от перегрева теплоноситель.

Потери тепла и их снижение

Не избежать и естественной для всех обогревательных систем потери тепла. Тщательный расчёт при установке солнечного коллектора и бассейна, позволит снизить этот показатель и повысить эффективность.

Основные причины потери тепла:

  1. Самый обычный обмен воды в среде и её испарение.
  2. Разбрызгивание воды из бассейна или перелив за борта.
  3. Грунт вытягивает тепло из бассейна.
  4. Во время чистки фильтра для тёплой воды.
  5. Потеря части тепла при первичном прогреве.

Возможности снижения потерь:

  1. Потерю тепла, отдаваемую грунту в летнее время можно почти не учитывать. Грунт имеет плохую теплопроводность. И потери этого типа относительно невелики. Теплоизоляция ванны бассейна толщиной всего в 1 сантиметр, снижает примерно 80% потерь. Изоляцию блоками бетона необходимо ставить снаружи ванны, а для сборных бассейнов необходимо подкладывать специальные маты.
  2. Бассейн необходимо защитить от ветра.
  3. Потерей тепла во время чистки фильтров, можно не учитывать, если чистить фильтры не чаще раза в неделю.
  4. Вследствие того, что ночью испарение выше, чем днём, бассейн нужно накрывать материалом с теплоизоляцией. Обязательно материал необходимо снимать в дневное время. Скопившуюся жидкость сверху материала нужно убрать, без попадания в бассейн.
  5. Установленный поверх бассейна коллектор сохраняет тепло воды.

Применение вышеперечисленных методов в комплексе помогут ощутимо снизить потери тепла.

Обзор цен

Цены на солнечные приборы напрямую зависят в большинстве от стран производителей и брендов. Основными производителями коллекторов считаются Европа, Китай и Россия. Качественные коллекторы плоского типа из Европы будут в разы дороже, чем китайские вакуумные коллекторы.

В отношении ценовой политики, российские устройства и китайские коллекторы будут ощутимо дешевле, чем европейские. Бренды Европы представляют плоские устройства с высоким качеством и с максимальной эффективностью для данного типа.

Российские плоские коллекторы ощутимо ниже качеством европейских. Однако, лучшие российские почти сравнимы с европейскими по показателям. В то же время худшие, можно сравнить с дешёвыми китайскими.

Лучшие китайские коллекторы плоского типа сравнимы с русскими. Выпускаемые же без бренда коллекторы, малоэффективны. В производстве вакуумных устройств китайцы довольно преуспели.

Приблизительные цены начинаются от 350 долларов и доходят до 2000 долларов и выше.

Экономить на коллекторе не стоит. Так как, покупка дешёвого прибора может сказаться на меньшем сроке гарантии и низком периоде эксплуатации. К тому же КПД применения плоского прибора в холодном климате в разы ниже, чем вакуумного.

Отзывы

Для тёплого климата отлично подойдут плоские коллекторы, являющиеся самым распространённым типом. Этот тип устройств одним из самых эффективных по своим показателям и длительности эксплуатации.

Преимущества:

  • эффективность;
  • простота конструкции;
  • надёжность;
  • эксплуатация круглый год;
  • длительность эксплуатации;

Недостатки:

  1. В отсутствие солнечной погоды, очень низкое КПД.
  2. Ощутимые тепловые потери из-за воздушного зазора. Особенно заметны в холодное время (до 80%).
  3. Сложность установки. Необходима точная ориентация и соблюдение угла наклона.
  4. Парусность. При сильных рывках ветра, конструкцию может снести.
  5. Сложность обслуживания, а также ремонта.

Оптимальным в холодном климате является вакуумный коллектор. Отличные показатели КПД и низкая потеря тепла.

Преимущества:

  1. Весь год высокий КПД.
  2. Работа с минимальными потерями зимой.
  3. Низкая теплопотеря.
  4. Обеззараживание.
  5. Интенсивная работа.
  6. Удобство монтажа. Конструкция разборная очень мобильна в перевозке.
  7. Высокая надёжность.
  8. Низкая парусность.

Недостатки:

  • высокая стоимость;
  • минимальный угол наклона 20 градусов;
  • исчезновение вакуума;

Мифы о коллекторах

  1. Вакуумные устройства засыпает снегом.Вакуумное устройство может засыпать, если на нём выступит иней. Но даже самый маленький ветер сбивает с него снег ведь минимальный наклон 20 градусов.
  2. Коллекторы не окупаются. Хороший коллектор стоит ощутимо дорого, но срок службы в 20 лет позволяет окупить прибор сторицей. Ведь устройство можно подключить и к отопительной сети.
  3. Вакуумные работают хуже плоских и наоборот. Каждый тип коллектора качественно исполняет свои задачи. Определённый тип будет актуален в одной ситуации и погодных условиях, а другой в других.
  4. Вакуумные трубки легко разбиваются. Трубки производятся из ударостойкого стекла. Рассчитанного на удары града.
  5. Все китайские коллекторы плохие. Помимо самопальных устройств, Китай занимает первое место по высококачественным вакуумным приборам. Лидер этого рынка в Китае является HiminSolar.

Изготовление своими руками

Соорудить коллектор с помощью подручных средств, не так сложно.

Что нужно:

  1. Радиатор. Можно сварить трубы в качестве радиатора. Для отвода и подвода используются толстые трубы.
  2. Деревянный короб для радиатора, с остеклённой передней частью.
  3. Накопитель. Для хранения жидкость.
  4. Аванкамера. Создающая в избытке давление.

Советы:

  1. Чтобы воздух стравливался, нужно снизу теплообменников установить дренажные вентили.
  2. Трубопровод должен быть теплоизолирован. Можно обмотать полиэтиленом, затем завернуть в ткань и покрасить в белый.
  3. Необходим вентиль, для перекрытия циркуляции теплоносителя.
  4. Задавать необходимую температуру, можно с помощью смесителя.

Изготовление короба:

  1. Используйте доски размерами: 120 миллиметров (ширина) и 30 миллиметров (толщина).
  2. Днище выполнить из фанеры, как вариант использование текстолита.
  3. Теплоизолируйте днище, подойдёт минеральная вата, возможно, пенопласт. Затем закройте оцинковкой.
Самодельный радиатор для солнечного коллектора

Радиатор:

  1. Понадобится 15 труб (полудюймовых) по 1600 мм и 2 трубы (однодюймовых) по 700 мм.
  2. В трубах (дюймовых) просверлите отверстие для перпендикулярного присоединения тонких труб. Отверстия необходимы соосные по одной стороне (шаг 45 мм максимум).
  3. Свариваем конструкцию.
  4. На лист оцинковки устанавливаем теплообменник. Фиксируем хомутом, возможна фиксация стальными полосками.
  5. Внутри короба и трубы теплообмена красим в чёрный цвет. Снаружи всё в белый.
  6. Устанавливаем стекло в короб. Зазор между трубами и стеклом соблюдаем 12 мм.

Изготовление накопителя – yа эту роль подойдёт абсолютно любой резервуар (герметичный) объёмом 200-400 литров. Накопитель тоже следует поместить в короб, а свободное пространство заполнить теплоизоляцией (опилки, пенопласт, вата).

Аванкамера – cосуд объёмом не превышающим 40 литров, необходимо на него установить водоподающее устройство (шар кран, как в туалетных бачках).

Сбор элементов:

  1. Монтируем накопитель затем аванкамеру. Важно следить за перекрытиями, ведь в таких устройствах обычно собирается много воды.
  2. Устанавливаем коллектор на крышу с наклоном примерно 35-40 градусов.
  3. Расположить теплообменник нужно на расстояние 0.7 метра от накопителя.
  4. Под аванкамерой должен расположиться накопитель, а под ним коллектор.
  5. Соединяем элементы и подключаем к сети водопровода. Высоконапорные участки лучше подключать полудюймовыми трубами, а дюймовые для низконапорной сети.
  6. Заполните устройство водой.
  7. Проверьте герметичность.

Теперь можно приступить к эксплуатации.

Заключение

Коллекторы заслуживают должного внимания не только в качестве подогрева бассейнов, но и как альтернатива центральному отоплению. Простота использования и перспектива экономии за счёт продолжительности службы устройства делает его незаменимым в частных домах. А возможность выбора подходящей конфигурации прибора в зависимости от условий позволяет использовать его почти везде.

slarkenergy.ru

Солнечный коллектор для бассейна

Солнечный коллектор для бассейна представляет собой специальную гелиотермальную систему, с помощью которой можно просто, достаточно дешево обеспечивать приемлемо-комфортные температурные показатели воды в бассейне любого вида, размера. Солнечный коллектор «впитывает» солнечную энергию и преобразовывает ее в тепло, которое используется для нагрева воды.

Эффективность работы всей нагревательной системы зависит от качества солнечного коллектора. Конструкция данной нагревательной системы должна обеспечивать максимальное «впитывание» энергии солнца и минимально терять тепло.

Зачем подогревать воду солнечным коллектором в бассейнах

Вода в бассейнах подогревается в основном в межсезонье (конец весны, начало осени), иногда даже летом, когда температура воздуха не систематически и не достаточно хорошо прогревается. Низкая температура воды может привести к простудным заболеваниям, как взрослых, которые в ней купаются, так и детей.

Домашние (частные) бассейны в основном характеризуются небольшими размерами, оптимальная температура воды для купания в данном виде водоема от +25ºС до +30ºС. Для предотвращения ощущения сильной прохлады, зябкости, отличие температурных показателей воды и воздуха должны быть в пределах 2-3 градусов.

Использование солнечного коллектора поможет поддерживать данные оптимальные температурные показатели воды. Данная конструкция исключает большие финансовые и трудовые затраты.

При использовании солнечного коллектора, закрытым типом бассейна можно пользоваться круглый год. 

Особенности самодельных солнечных коллекторов

При монтировании солнечного коллектора для нагревания воды в бассейне своими руками предварительно необходимо разобраться с особенностями данных конструкций. Они отличаются по стоимости, тех материалов, технологий, которые применяются при сборке.

Если правильно, внимательно подойти к сборке своими руками коллектора солнечного для нагрева воды в бассейне, то он не уступит по качественным, техническим характеристикам своим профессиональным, производственным аналогам и в некоторых случаях превысит данные характеристики.

Несмотря на отличие материалов для монтирования солнечных коллекторов, принцип и особенности работы данных конструкций аналогичны.

Этапы сборки распределителя солнечной энергии

1 этап. Модель солнечного распределителя энергии мощностью до 2000 вт относится к одной из самых качественных и дорогих. Для ее монтирования понадобиться материалы:

  • Трубы из металлопластика;
  • Короб из дерева;
  • Пластиковые крепления;
  • Саморезы;
  • Специальная раму (каркас), для закрепления короба из дерева в правильной, необходимой площине;
  • Краска черного цвета;
  • Поверхность, которая будет выполнять функцию защиты (желательно стеклянная);
  • Насос небольшого размера.

2 этап. После процедуры по подбору материалов, необходимо определиться с местом, где будет располагаться солнечный коллектор для нагрева бассейна. Для избегания потери тепла во время транспортирования воды, специалисты рекомендуют выбирать для установки солнечных коллекторов открытое, хорошо освещенное место поблизости от бассейна. Коллектор необходимо размещать под определенным углом, который зависит от особенностей местности.

До монтирования каркаса конструкции подготавливается место, на котором строится уплотняющая «подушка» на основе щебня, бетонной стяжки (или платформы из тротуарных плиточек).

Далее монтируется специальный змеевик: нарезается брус, который соединяют при помощи саморезов и хомутов, обшивают фанерой. Данная платформа характеризуется достаточно большим весом до 35 кг, в связи с этим, несущий каркас должен сочетать в себе прочность, надежность. Также стоит учесть, что каркас будет воздействовать вес снега, вводы, стекала. После сооружение платформы, ее окрашивают черной краской. 

Далее монтируется рама коллектора (каркас несущий). Устанавливаются специальные анкеры, к которым закрепляются поперечные брусья. С учетом нижнего угла, сводится деревянный каркас по индивидуальному плану, платформа монтируется на раму с соблюдением нижнего угла.  

Внимание! Предварительно размечаются места, на которых будут располагаться трубы. Устанавливаются пластиковые крепления, которые приобретаются вместе с трубами. Крепления окрашиваются черной краской.

3 этап. Непосредственная сборка солнечного аккумулятора. Нарезанные трубочки и собранные фитинги крепятся на змеевик. Конструкция при помощи пульверизатора (баллончика) окрашиваются в черный цвет.   

4 этап. К собранной конструкции подключается насос. Трубы монтируются в бассейн с учетом того, что они должны располагаться и выходить со дна бассейна.

Внимание! Поскольку вода должна течь медленно, достаточно хорошо нагреваться, для гелиотермальной системы рекомендовано использовать нанос средней мощности.

5 этап. Далее устанавливается специальное защитное стекло, толщина которого должна составлять не менее 4 мм, для исключения потери тепла.

6 этап. Проводиться тестирование смонтированной конструкции. Если тестирование дало положительный результат, то солнечный коллектор для подогрева бассейна готов к постоянной работе.

Как сэкономить при возведении солнечного коллектора

Для экономии денежных средств при сооружении солнечных аккумуляторов для обогрева бассейна своими руками, можно заменить дорогостоящие материалы на более дешевые, незначительно уступающие по качественным характеристикам. В связи с этим, специалисты рекомендуют:

  • Для экономии семейного бюджета, трубы из металлопластика можно заменить на их ПВХ аналог. Данный аналог намного дешевле и соединяются они специальным клеевым раствором, который имеет приемлемую цену.
  • Если использовать специальную «решетку» (предварительно ее уголки заменяются тройниками) вместо «змейки», то понадобиться насосная система, которая характеризуется меньшей мощностью и соответственно стоит дешевле.
  • В целях предотвращения утери тепла, увеличения КПД солнечного аккумулятора, рекомендовано утеплить тыльную стенку пенопластом, специальной минеральной ватой. Зазоры между коллектором и бортиком заделываются силиконом.  
  • Для предотвращения теплопотери, между стеклом и конструкцией по всему периметру укладывается специальный резиновый уплотнитель.
  • Для автоматизации процесса нагрева воды рекомендовано установить термореле, благодаря которому, система будет автоматически выключаться после нагрева воды до необходимых температурных показателей, а также включаться, когда вода в бассейне остынет.
Внимание! При необходимости еще большего упрощения конструкции солнечного коллектора дл нагрева воды в бассейне, можно применить обычные полиэтиленовые трубу или шланги.

Она монтируется на доске в спиралевидной форме. Оптимальная длина трубы от 50 м. Ее подсоединяют непосредственно к бассейну. Для прокачивания холодной воды используется насос циркуляционный.    

Плюсы солнечного коллектора

Использование солнечного коллектора при нагреве воды в бассейне имеет свои преимущества:

  • Самый эффективный метод, который позволяет поддерживать комфортные температурные показатели воды в бассейне.
  • Данный вид обогрева бассейна относится к самым экономичным в финансовом плане, поскольку затраты потраченные на приобретение всех необходимых материалов и монтирования конструкции в целом окупаются в короткий срок.
  • При возможных перебоях электричества, солнечная энергия остается единственным, доступным, бесперебойным источником электроэнергии.
  • Солнечные коллекторы просты в эксплуатации, за ними легко ухаживать (в целях поддержания отличной производительности систематически чистить фильтры от образовавшихся загрязнений).  

Что необходимо учесть при использовании солнечных коллекторов

Применяя трубы из металла при монтировании конструкции солнечного нагревателя для воды в бассейне, рекомендовано обратить внимание на то, что на данный материал будет влиять высокая влажность, перепады температурных показателей.

Внимание! До заморозков коллекторы, которые имеют в своей конструкции металлические трубы, необходимо отключать от водоснабжения. Остатки воды сливаются из системы. Если не провести данные мероприятия и в трубах останется даже немного воды, это приведет к их разрушению в морозы.

При монтировании солнечного коллектора устанавливается специальная фильтрационная система. Бассейн рекомендовано накрывать тентом для исключения снижения температуры воды в ночное время.  

Таким образом, солнечный коллектор для подогрева бассейна – необходимая конструкция для поддержания оптимальных температурных показателей воды. Он достаточно легко монтируется своими руками. Необходимо придерживаться определенных этапов при сооружении солнечного коллектора. Данный вид подогрева воды характеризуется огромным количеством преимуществ от материально экономии при приобретении всех материалов до простоты в эксплуатации и уходе.

Дополнительную информацию о том, как установить солнечный коллектор для нагрева воды в бассейне можно посмотреть в видеоролике

bouw.ru

Самодельные солнечные коллекторы для бассейнов, процесс установки

Сегодня можно позволить себе иметь бассейн (большой или маленький) на даче или в частном доме. Но с его появлением на дворе хлопот становится значительно больше и иногда они даже превышают то удовольствие, которое вы получаете от купания в своем бассейне. Самой главной проблемой здесь является температура воды, ведь не всегда она успевает прогреться под лучами солнца и стать комфортной для купания. Для того чтобы сделать процесс подогрева более комфортным и быстрым, необходим солнечный коллектор для бассейна.

Такое устройство необходимо для эффективного подогрева воды в бассейне. Но стоит оно довольно дорого. Поэтому многие предпочитают собирать его своими руками. Как сделать все правильно, чтобы это устройство для нагрева воды работало качественно, расскажет наша сегодняшняя статья.

Поговорим о коллекторе

Солнечный коллектор или водонагреватель сегодня широко используется для нагрева воды. Кроме этого с их помощью возможен и обогрев домов. Особенностью таких водонагревателей и коллекторов является то, что они в своей работе используют энергию солнца. Данный тип приборов стоит достаточно дорого, поэтому многие сегодня задаются вопросом — «как сделать его своими руками для нагрева воды?». Что ж, давайте попробуем разобраться с этим вопросом. Начнем мы с того, что узнаем, какие на данный момент времени существуют конструкции таких устройств. Между собой варианты конструкции коллектора солнечного типа для нагрева воды отличаются:

  • стоимостью комплектующих;
  • перечнем материалов и их количеством, необходимых для сборки устройства своими руками;
  • технологиями сборки.

Обратите внимание! Каждый тип конструкции солнечного коллектора работает по одному принципу, хотя для их сборки и понадобятся различные материалы.

Вариант конструкции коллектора

Подходя правильно к работе, можно соорудить своими руками солнечный водонагреватель, истратив на это минимум финансов и используя подручные материалы. При этом многие самодельные солнечные коллекторы, применяемые для подогрева воды, по своим техническим характеристикам не отличаются от заводских моделей, а иногда даже превосходят их.

Каково устройство прибора

Обогрев дома или подогрев воды (в том же бассейне) с помощью солнечного коллектора, который трансформирует солнечную энергию в тепловую, является самым оптимальным решением. Это устройство, которое в отличие от солнечных батарей, создающих электричество, обеспечивает нагрев непосредственного материала теплоносителя. Как раз поэтому солнечные коллекторы зачастую используются в качестве приборов для нагрева воды или обогрева помещений. Сегодня существует два вида подобных водонагревателей: плоский и вакуумный.

Рассмотрим строение плоского водонагревателя. Плоский коллектор для подогрева воды имеет следующее устройство:

Плоский солнечный водонагреватель

  • защитное стекло;
  • медные трубки;
  • поглощающая поверхность;
  • теплоноситель;
  • теплоизоляция;
  • алюминиевая рама.

Теперь рассмотрим вакуумную модель. Ее сердцем является вакуумная труба. Она отвечает за поглощение света, который впоследствии преобразуется в тепло.

Вакуумный солнечный коллектор

Сама труба представляет собой две стеклянные трубка, которые вставлены одна в другую. При этом их торцы будут запаянными, а воздух выкачан. Трубка, которая находится внутри, необходима для поглощения света. Поэтому она окрашена в черный. Само стекло черной трубы изготавливается из специального боросиликата.

Обратите внимание! Боросиликат применяется для производства варочных поверхностей, устанавливаемых на кухне. Этот материал обладает высокой прочностью и вязкостью, что обеспечивает ему высокую устойчивость к трещинам.

Устройство вакуумного коллектора

Трубки, применяемые в вакуумном коллекторе, отлично защищены от разнообразных повреждений. Они изготавливаются со стандартной толщиной в 1,8 мм. Тепловая трубка устройства осуществляет перенос тепла вверх. Она представляет собой изолированную коробку. В ней находится коллекторная труба. Сам коллектор необходим для вывода из трубок тепла. Его корпус делается из алюминия, что играет на руку при его монтаже в процессе сборки своими руками. Он герметичен и предотвращает попадание вовнутрь влаги.

В качестве утеплителя, а также термоизоляции здесь используется минеральная вата. Рама делается из алюминия или нержавейки. Выбор материала зависит от погодных условий и места размещения коллектора.

Что понадобится для сборки

Самой дорогостоящей конструкцией солнечного коллектора кустарного производства для нагрева воды является устройство с мощностью до 2000 Вт. Чтобы его собрать, вам понадобятся следующие материалы:

  • металлопластиковые трубы;
  • деревянный короб;
  • каркас. Он будет использоваться для того чтобы закрепить на нем деревянный короб в необходимой позиции;
  • черная краска;
  • защитная поверхность. Лучше всего использовать стекло.

Часть требуемых материалов

Также, если вы решили сделать такой коллектор для нагрева воды полностью своими руками, то вам понадобится еще и небольшой насос.

Подготовка к работе

После того как вы собрали все материалы, которые будут участвовать в сборке устройства для подогрева воды, нужно определиться с выбором места расположения. Устанавливать солнечный коллектор необходимо вблизи бассейна. Обратите внимание! Установка самодельного нагревателя в непосредственной близости от бассейна позволит вам предотвратить излишнюю потерю тепла.

Место установки водонагревателя

Подготовка места

Кроме этого нужно помнить о том, что для такого устройства необходимо создать определенный уровень наклона. В ситуации с нашим солнечным прибором для нагрева бассейна угол его наклона должен составлять не больше 50º. Также вам нужно будет соответствующим образом подготовить и само место сборки агрегата. Для этого нужно построить уплотненную подушку из щебня, соорудить платформу из тротуарной плитки либо сделать простую бетонную стяжку.

Когда со всеми приготовлениями будет покончено, приступаем к непосредственному сооружению водонагревателя.

Рабочий процесс

Солнечный коллектор для нагрева воды под бассейн сооружается следующим образом:

  • на подготовленную площадку укладываем змеевик. Для этого нарезаем брус и соединяем сего хомутами и с помощью саморезов;
  • получившуюся конструкцию следует обшить фанерой;
  • после этого сооружаем каркас;

Обратите внимание! Поскольку вес устройства будет достигать до 30 кг, то весь каркас следует делать прочным и способным без проблем выдержать такую массу. Здесь нужно учитывать вес стекла, снега, воды воздействие на конструкцию ветра и т.п.

Каркас для водонагревателя

  • после этого собираем раму. Ее следует укрепить с помощью анкеров. С помощью таких крепежных элементов закрепляем на раме поперечные брусья. Сборка каркаса осуществляется по той схеме, которую вы выбрали для своего солнечного водонагревателя. От типа схемы не будет зависеть качество подогрева воды;
  • когда каркас был выведен, всю платформу (и раму) следует выкрасить в черный цвет;
  • закрепляем платформу на каркасе с помощью анкеров. При этом обязательно необходимо соблюсти угол наклона;
  • далее проводим разметку на платформе в местах установки труб. Здесь устанавливаем пластиковые крепления. Все элементы конструкции обязательно выкрашиваем в черный цвет.

Обратите внимание! Для удобства окраски хорошо использовать баллончик черной краски или пульверизатор.

Установленная платформа с креплениями

После этого к собранной конструкции подключаем насос. Здесь нужно выбирать не особо мощную насосную установку. Это связано с тем, что вода через трубы должна течь медленно, чтобы успевать основательно прогреться. При этом трубы должны непосредственно выводиться в бассейн. Они должны выходить со дна бассейна. Для того чтобы избежать теплопотерь, необходимо установить защитное стекло. Толщина стекла подойдет не менее 4 мм. После этого делаем тестовое подключение для проверки успешности и качества сборной конструкции солнечной батареи для нагрева воды в бассейне.

Готовый водонагреватель

Такой самодельный агрегат, использующий солнечную энергию, обойдется вам достаточно дешево. Его можно с успехом использовать для нагрева воды в течение всего теплого периода. При наступлении холодов всю воду следует слить из устройства солнечного водонагревателя, чтобы предотвратить ее замерзание внутри труб. Если этого не сделать, то возможно повреждение элементов конструкции, и вы уже не сможете воспользоваться ею на следующий год.

Рекомендации по сборке

Чтобы самостоятельная сборка солнечного водонагревателя пошла быстро и успешно, необходимо учитывать следующие рекомендации профессионалов:

  • все оборудование, необходимое для сборки солнечной батареи для нагрева воды, не рекомендуется ставить на ровной площадке. Здесь следует вести прокладку труб для обратной подачи несколько выше, чем те трубы, которые предназначены для прямой подачи воды. В результате вы сможете избежать неприятной ситуации появления воздушных пробок. Из-за их появления происходит замедление подогрева воды в системе;
  • для закрытого типа бассейнов надлежит устанавливать солнечный водонагреватель с южной стороны. При этом максимально допустимый угол наклона должен составлять 45 градусов;
  • используя устройство вакуумного коллектора, допускается его размещение на плоской кровле при 15 градусах. Здесь следует ориентироваться на высоту солнца, а не на компасные показатели. В такой ситуации водонагреватель буде выполнять дополнительную роль в качестве теплоизоляции;

Обратите внимание! Размещение солнечного коллектора на крыше позволит обезопасить его устройство от перегрева.

Размещение устройства на крыше

  • все элементы в агрегате должны быть герметично соединены между собой, чтобы предупреждать появление протечек;
  • стекла между собой стыкуются алюминиевыми уголками;
  • особое внимание нужно уделить прочности конструкции, чтобы она смогла выдерживать не только вес платформы, но в уровень снега, который будет на ней лежать в зимнее время года;
  • трубы для водонагревателя следует выбирать качественные и прочные, чтобы они смогли прослужить довольно продолжительный период времени;
  • чтобы самодельная конструкция проработала долго, необходимо правильно за ней ухаживать.

Беря во внимание эти рекомендации, ваша самодельная конструкция будет эффективно выполнять обогрев воды не один год.

Заключение

Как видим, даже солнечные коллекторы можно относительно легко воплотить в жизнь своими руками. Чтобы конечный результат отвечал вашим ожиданиям, в процессе сооружения коллектора обязательно необходимо придерживаться рекомендаций и алгоритма сборки. Особое внимание здесь следует уделить выбору и подготовке места размещения устройства, ведь от этого будет напрямую зависеть эффективность подогрева воды, проходящей через трубы водонагревателя.

Полезные материалы

1posvetu.ru

Солнечный коллектор для бассейна: как сделать своими руками, отзывы

Солнечный коллектор для бассейна является бесплатным источником энергии, позволяющим осуществлять подогрев воды. Оборудование имеется в свободной продаже. Умельцы, при желании сэкономить, сами изготавливают коллекторы из гибкого шланга или пластиковой трубы.

Принцип работы солнечных коллекторов для бассейна

Существует несколько видов коллекторов, различающихся устройством.

Однако работают все они по одному принципу:

  1. Аккумулирующий элемент поглощает энергию солнца. Устроен он по принципу теплообменника. От поглощенного солнечного тепла прогревается циркулирующая жидкость.
  2. Подогретая солнечной энергией вода сбрасывается в бассейн. Из чаши в теплообменник поступает новая порция жидкости.
  3. Замкнутый цикл циркуляции воды происходит беспрерывно. За эту часть работы отвечает циркуляционный насос. Система функционирует, пока есть солнечный свет.

Полноценный обогрев бассейна солнечные коллекторы не способны обеспечить. Во-первых, эффективность их возрастает только летом, когда на улице стоит жаркая погода. Во-вторых, коллекторы способны компенсировать максимум 40% расхода энергоносителей, используемых для получения тепла.

Совет! Оборудование примерно в два раза снизит расходы на обогрев воды, если бассейн накрывать тентом или любым другим видом крышки на время, когда его не используют.

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.

Виды солнечных коллекторов для нагрева воды в бассейне

Условно все аккумулирующие устройства делят на два типа:

  1. Открытые коллекторы отличаются расположением абсорбера. Резиновые или пластиковые шланги закреплены на основе, незакрытой стеклом. Солнечные системы эффективны только в жаркую солнечную погоду, используются чаще для обогрева частного бассейна.
  2. У закрытых коллекторов абсорбер спрятан под стеклом. Конструкция позволяет снизить теплопотери. Приборы солнечного подогрева воды закрытого типа способны работать в холодную погоду, главное, чтобы на них попадал солнечный свет.

Открытые и закрытые солнечные коллекторы отличаются устройством аккумулирующего элемента. От его конструкции аналогично зависит производительность оборудования.

Вакуумные гелиосистемы трубчатого типа в качестве аккумулирующего элемента имеют специальные колбы из стекла. В зависимости от конструкции, они бывают с одной или двумя стенками. Из колбы полностью выкачан воздух. Созданный искусственным путем вакуум является отличным теплоизолятором. Внутри стеклянной колбы с вакуумом расположена медная трубка теплообменника, по которой циркулирует вода из бассейна.

В одном гелиоколлекторе набор стеклянных колб с медными трубками подключен к основному узлу – распределителю. Модуль помогает смешивать потоки, направляет подогретую воду в бассейн, а из чаши забирает холодную жидкость.

Солнечные вакуумные гелиоколлекторы способны подогревать воду в бассейне даже с наступлением холодов. Однако их эффективность вдвое снижается. При ясной солнечной погоде поздней осенью коллектор компенсирует максимум 20% расхода энергоносителей, используемых для получения тепла.

Совет! Установленный солнечный вакуумный коллектор для бассейна закрытого типа способен обеспечить купальный сезон с середины весны до конца октября.

Панельные коллекторы внешне напоминают окно, только с темным стеклом. Прибор для обогрева воды в бассейне состоит из алюминиевого корпуса. Внутри установлен теплообменник из набора трубок. Они бывают медные или алюминиевые. Теплообменник соприкасается с металлической панелью с селективным напылением. Сверху аккумулирующий элемент закрыт темным стеклом.

Вода в теплообменнике быстрее нагревается за счет отраженного металлической пластиной солнечного тепла. Из медных или алюминиевых трубок она за счет принудительной циркуляции поступает в бассейн. Коллекторы панельного типа эффективны при солнечной жаркой погоде. Для подогрева бассейна их чаще используют на юге или в районах с умеренным климатом. После наступления холодов КПД гелиоколлектора сильно снижается.

Коллекторы пирамидального типа созданы для бытового применения. Оборудование эффективно с небольшими надувными и каркасными бассейнами. В жаркую солнечную погоду пирамидальные гелиоколлекторы способны поддерживать температуру воды в диапазоне от + 23 до + 25 оС.

В системе бассейна коллектор подключают к насосной станции. Нагрев воды происходит внутри абсорбера, роль которого исполняет намотанный на основание шланг сечением 25-40 мм. Под аккумулирующим устройством установлен зеркальный отражатель солнечного света. Сверху шланги обычно закрыты прозрачным колпаком.

Из всех существующих типов, пирамидального вида коллектор для бассейна своими руками собирают чаще всего. Это связано с простотой устройства и компактностью. Вдобавок за счет намотки шланга пирамидой увеличивается производительность оборудования.

Гибкий солнечный коллектор сделан из эластичных материалов, чаще всего используется резина. Внешне он напоминает коврик. Гелиоколлектор бывает только открытого типа. Используется он чаще всего с мобильными надувными бассейнами. Коврик легко сворачивается рулоном. Вместе со спущенной чашей бассейна коллектор легко перевозить в багажнике машины на дачу.

Скорость нагрева воды зависит от площади солнечного гелиоколлектора. Для каждого бассейна индивидуально подбирают коврик по размеру. Изделие укладывают на солнечном месте, подключают шлангами к насосной системе купели.

Как сделать солнечный коллектор для нагрева бассейна своими руками

Несмотря на простоту устройства, гибкий или пирамидальный бытовой коллектор стоит в районе 20 тыс. рублей. Если просчитать отдельно расходы на приобретение комплектующих элементов, то сделать солнечный коллектор для бассейна получится за 6-7 тыс. рублей.

Основные расходы пойдут на покупку шланга. Сначала нужно рассчитать его длину и толщину. Обычно вода в системе бассейна циркулирует со скоростью от 0,4 до 0,7 м/с. При таких параметрах 1 м шланга сечением 25 мм за час жарким солнечным днем способен выдать 3,5 л горячей воды. Взяв этот показатель производительности за основу, рассчитывают общую длину шланга с учетом объема воды в бассейне.

Важно! Расчеты получатся всегда примерные, так как на нагрев воды влияет температура наружного воздуха, интенсивность использования бассейна, наличие укрытия чаши и другие нюансы.

Проще всего собрать для бассейна солнечный коллектор из ПНД труб черного цвета. Оптимально отдать предпочтение пирамидальной конструкции открытого типа. Трубу покупают именно черного цвета, чтобы лучше притягивалась солнечная энергия. Светлые оттенки отражают солнечный свет. Например, в трубе голубого цвета вода медленнее будет прогреваться.

Совет! При покупке ПНД трубы нужно удостовериться в наличии на черных стенках продольной синей полосы. Маркировка обозначает, что пластик не технический, а подходит для питьевой воды.

Каркасом коллектора выступает пирамида из бруса. Для ее изготовления берут квадратный кусок фанеры площадью 1 м2. По центру фиксируют стойку. От углов фанеры к вершине опоры устанавливают наклонные элементы из бруса. Получившаяся пирамида напоминает подставку под новогоднюю елку. На готовую конструкцию спиралью наматывают ПНД трубу. Между каждым витком оставляют зазор около 1,5 см. К наклонным элементам пирамиды трубу фиксируют хомутами. Крепления предотвратят съезжание витков. Концы трубы подключают к насосной системе бассейна.

Совет! Чтобы повысить эффективность самодельного коллектора, на основании из фанеры наклеивают любой фольгированный материал. Отражатель будет направлять солнечные лучи на шланг.

На видео пример солнечного коллектора:

Чтобы изготовить закрытого типа солнечный коллектор для уличного бассейна, нужно выполнить следующие действия:

  1. Максимально ближе к бассейну на солнечном участке выбирают место под панельный гелиоколлектор. Лицевая часть аккумулирующего устройства должна смотреть на юг. Выбранное место очищают от травы, снимают лопатой дерновой слой. Дно ямы застилают геотекстилем, засыпают до уровня земли песком и щебнем. Сверху на подушке выкладывают площадку из тротуарной плитки, накрывают ее любым гидроизоляционным материалом.
  2. Из бруса сечением 50х50 мм собирают раму, которая исполнит роль каркаса короба. Внутри здесь будет лежать труба. Нижнюю часть рамы обшивают фанерой. Этой плоскостью короб будет направлен на север.
  3. Раму щита усиливают монтажными уголками. Аналогично из этих элементов устанавливают выступы, за которые будет фиксироваться шланг коллектора. Из бруса собирают каркас для вертикальной установки щита. Располагают его на подготовленной площадке. К каркасу тыльной стороной, обшитой фанерой, крепят щит.
  4. По периметру рамы с лицевой стороны крепят рейки. Они должны иметь пазы под стекло. Весь щит красят краской черного цвета. Внутри щита укладывают шланг черного цвета. Расстояние между каждой линией выдерживают 4,5 см. К заранее подготовленным выступам шланг фиксируют хомутами или пластиковыми держателями. Трубу изогнуть под крутым углом для укладки в короб не получится. Ее режут кусками, а для соединения применяют фасонные элементы: уголки, муфты.
  5. После монтажа шланг коллектор подключают к насосной системе бассейна, проводят гидравлическое испытание. Если все нормально, приступают к остеклению. Для этих целей оптимально использовать стекло. Если его нет, подойдет поликарбонат, но его прозрачность меньше, за счет чего снизится КПД коллектора.

После остекления можно осуществлять подогрев воды в бассейне солнечным коллектором самостоятельной сборки. Система запускается от ручного включения насоса. При желании можно поставить автоматику с термодатчиками.

Жарким солнечным днем вода внутри шланг аккумулирующего устройства прогреется до температуры + 70 оС. Примерно за 4-7 часов работы циркуляции вода в бассейне прогреется до + 25 оС. Однако эти показатели примерные. Температура нагрева зависит от объема бассейна и размера коллектора.

Правила эксплуатации

Чтобы получить эффективный нагрев бассейна солнечным коллектором, надо правильно его эксплуатировать. Существует ряд правил, которые желательно выполнять:

  1. Оптимальным местом установки аккумулирующего оборудования является крыша здания, но как можно ближе к бассейну.
  2. Гелиоколлектор эффективнее работает при горизонтальном расположении. Допускается вертикальная установка, но с максимальным наклоном 30 о.
  3. Подающие трубы располагают выше по отношению к обратному трубопроводу. Это связано с тем, что по закону физики горячая вода направляется вверх.
  4. Лицевую сторону аккумулирующего устройства всегда располагают на южную сторону. Допускается отклонение максимум до 45о.
  5. Если в течение дня участок освещается солнцем менее 5 часов, то он не подходит для установки коллектора.

По окончании купального сезона в бассейне из аккумулирующего устройства сливают остатки воды. Оставлять жидкость нельзя, так как зимой она замерзнет, разорвет трубки.

Заключение

Солнечный коллектор для бассейна прослужит от 10 до 20 лет при условии соблюдения правил эксплуатации. Оборудование оптимально зимой хранить в сарае, а с наступлением лета вновь выносить на улицу.

Отзывы о солнечных коллекторах для бассейна

Вячеслав Сергеевич Сухов, 37 лет, г. ТуапсеДля каркасного бассейна купил пирамидальный коллектор. Однако одного недостаточно для хорошего прогрева. Второй гелиоколлектор решил сделать сам по аналогичному принципу из ПНД трубы диаметром 32 мм. В паре устройства поддерживают температуру воды 23-27оС. Разбег нагрева зависит от погоды.Анна Владимировна Снисарь, 30 лет, г. ВоронежВо дворе летом ставим детям надувной бассейн. Чтобы вода быстрее прогревалась, подключаем гибкий резиновый гелиоколлектор. Он немного напоминает мягкий коврик. После окончания сезона все оборудование компактно размещается внутри сарая.

b-online.ru

Не применяйте солнечный коллектор для нагрева бассейна!

Использование солнечной энергии имеет свои «за» и «против». Давайте рассмотрим все стороны вопроса.

Преимущества солнечного коллектора:

  • Солнечная энергия – неисчерпаемый ресурс.
  • Данная система имеет низкие расходы на эксплуатацию и незаметный режим работы.
  • Тепловая энергия, добытая с помощью природной энергии, гораздо дешевле той, которая вырабатывается при сжигании традиционных видов топлива.

Недостатки солнечного коллектора:

  • Дорогостоящая доставка и установка.
  • Важно предусмотреть количество пространства на крыше. Число коллекторов или панелей может зависеть от объема воды, необходимой для употребления.
  • В случае пасмурной погоды желательно продумать альтернативный (резервный) вариант подогрева.

Одна трубка солнечного коллектора в пике выдает 50 Вт/час. Для нагрева воды в бассейне, с тепловыми потерями 20 кВт/час нам понадобится 20 000 Вт/час разделить на 50 Вт/час, мы получим 400 вакуумных трубок.

400 трубок это 14 солнечных вакумных коллекторов по 30 трубок. Или 20 солнечных вакумных коллекторов по 20 трубок. Стоит отметить, что если вы остановитесь на солнечном нагреве, то не забудьте о том, что каждому солнечному вакуумному коллектору нужна площадь крыши примерно 2м².

С учетом того, что средняя цена солнечного вакуумного коллектора на 20 трубок составляет 30-40 тысяч рублей, подогрев воды в таком бассейне выйдет в 700-900 тысяч рублей. Но при этом нужно помнить, что эксплуатационные затраты будут максимально низкими. Электричество будет расходоваться только на работу контроллера и циркуляционных насосов.

На первый взгляд выглядит это решение не так уж и печально, но…это были расчеты на максимальную производительность вакуумных коллекторов, а это бывает даже в идеальную солнечную погоду всего часов 10 в день. А подогревать воду в бассейне требуется когда на улице прохладно или пасмурно. Днем подогрев менее важен, актуальность нагрева воды в бассейне возникает как раз в ночное и утреннее время, когда солнца нет. И эту проблему нельзя решить с помощью набора коллекторной массы.

  • Поэтому вывод прост: солнечный коллектор очень плохо подходит для нагрева воды в бассейне!

Автор: Александр Кузнецов

Статьи по теме:

15 ошибок при монтаже водяного теплого пола

Бойлер косвенного нагрева - что это и зачем он нужен?

Тепловой насос - миф или реальность?

Как дешево отопить дом без газа?

Незамерзающий уличный кран - что это? Как он работает?

Чтобы получать наши советы быстрее всех, подпишитесь на канал “Геотермика”

Facebook Вконтакте YouTube Instagram

zen.yandex.ru

Солнечные коллекторы для нагрева воды в бассейне

При проектировании бассейна любого типа необходимо заранее продумать систему подогрева воды. Температура воды, так же как и температура воздуха, зависит от возможной активности людей. При одинаковой температуре воды и воздуха в бассейне охлаждение в воде происходит примерно в 20 раз быстрее, чем на воздухе.

Поэтому в стандартных и крупных плавательных бассейнах с длиной дорожки 25-50 м достаточна температура воды около 22°С, а в учебных плавательных бассейнах с длиной дорожки 8-16 м температура воды должна быть 23-26°С.

При использовании плавания в медицинских целях (для разгрузки позвоночника) температура воды в бассейне должна превышать 26-27°С, а лучше всего быть в пределах 28°С (при температуре ниже 25°С есть возможность появления судорог).

В связи с этим в индивидуальных бассейнах крытого типа рекомендуется поддерживать температуру воды на уровне 24-28°С, а в ваннах бассейнов предназначенных для купания маленьких детей - 28~30°С. В идеале в крытых индивидуальных бассейнах должны быть следующие параметры микроклимата: температура воды 24-28°С; температура воздуха на 2-3° выше температуры воды (26-31°С), так как при испарении влаги с водяной пленки, покрывающей тело человека после выхода из ванны бассейна, происходит отвод тепла и возникает ощущение холода при слишком низкой температуре воздуха в помещении, где расположен бассейн.

Подвижность людей в бассейнах открытого типа обычно выше, чем в закрытых. Поэтому, температура воздуха в открытых бассейнах обычно ниже и составляет 21—25°С, а температура излучения значительно выше, при наличии солнечной радиации (инсоляции). Следует добавить благотворное воздействие свежего воздуха, что сохраняет ощущение комфортности даже при более низких температурах и высоких скоростях движения наружного воздуха. С целью создания комфорта и улучшения микроклимата, особенно при длительном купальном сезоне, а также использовании бассейна в зимнее время рекомендуется осуществлять подогрев с помощью теплового пола.

Долгое время открытые бассейны обогревались от системы отопления дома с использованием противоточного теплообменника. Однако в последние годы появилось много новых вариантов обогрева бассейнов с использованием агрегатов, серийно выпускаемых промышленностью: обогрев от отопительного котла, прямоточные топливные нагреватели, прямоточные нагреватели с электроприводом, тепловые насосы, обогрев с помощью солнечных коллекторов.

Для владельцев плавательных бассейнов как открытого, так и закрытого типов, очень выгодно использовать солнечную энергию для нагрева и поддержания комфортной температуры воды. Преимущества подобного способа обогрева будут существенней, если система подогрева воды в бассейне связана с солнечной системой отопления всего дома, так как это позволяет использовать избыток тепла в период максимальной инсоляции, что в конечном итоге сокращает срок окупаемости гелиосистемы. Помимо этого, наличие бассейна позволяет избежать перегрева теплоносителя в гелиоконтуре в летнее время.

Единственным требованием для эффективной работы солнечной системы является необходимость размещения коллекторов таким образом, чтобы солнечные лучи поступали на коллекторы в течение четырех-пяти часов в день. В таком случае можно поднять температуру воды до 25-30°C. Солнечное излучение может продлить купальный сезон в открытых плавательных бассейнах на 1,5...2 месяца в год, и вполне заменить традиционный источник энергии (в летний период) что сэкономит расходы на топливо.

Механизм действия солнечного нагрева бассейна.

Любая солнечная система отопления бассейна состоит из трех основных элементов:

  1. солнечный коллектор; 
  2. фильтр насоса; 
  3. клапан управления.

Механизм действия очень прост. Подогреваемая вода из бассейна направляется через фильтр в теплообменник гелиосистемы. Фильтр используется для предотвращения попадания мусора в солнечные коллекторы. В некоторых случаях может понадобиться дополнительный насос или чуть более мощный насос для системы фильтрации. Наиболее эффективные из современных систем включают в себя автоматический отводной клапан.

Система фильтрации бассейна настраивается на работу во время наиболее интенсивного солнечного освещения. В течение этого времени, если датчики определяют, что на солнечный коллектор поступает достаточное количество тепла, они дают автоматическому отводному клапану команду направить поток воды из бассейна через теплообменник солнечного коллектора, где она нагревается. (Когда температура воды достигла заданной в программе нагрева, она просто будет проходить мимо теплообменника и попадать обратно в бассейн с нагретой до нужной температуры водой). Внутри теплообменника вода нагревается благодаря воздействию на нее теплоносителя, который циркулирует в замкнутой системе подключенных солнечных коллекторов. Нагретая таким образом вода возвращается в бассейн. Когда солнечный коллектор остывает, вода через него не прогоняется.

Солнечный коллектор чаще всего размещается на крыше, однако при этом нужно соблюдать основные проектные нормы. Место размещения должно быть ровным либо иметь небольшой наклон (не более 30 градусов к горизонтали), обратный трубопровод должен располагаться выше, чем трубы подачи воды, а все шланги - постепенно подниматься по отношению друг к другу, чтобы во время работы из них вытеснялся весь воздух.

При установке солнечного коллектора на скатных крышах он не должен отклоняться от направления на юг более чем на 45°, но для установки пригодны и крыши, скаты которых направлены на восток или запад, но при этом используются солнечные коллекторы с соответственно увеличенной площадью.

При установке вакуумного трубчатого солнечного коллектора на плоской крыше под углом

andi-grupp.su

Особенности эксплуатации солнечных коллекторов для нагрева бассейнов

Солнечные коллекторы для нагрева бассейнов – это комплексные системы, функции которых заключаются в поглощении фотонов солнечного света, трансформации их энергии и использовании ее для поддержания стабильного температурного уровня большого объема воды. Их применение обеспечивает снижение расхода (вплоть до его полного отсутствия) электроэнергии для генерации необходимого количества тепла. Таким образом, внедрением этих энергетических источников достигаются несколько положительных эффектов:

  • Экономичность – расходы на солнечные энергетические установки заключаются лишь в приобретении и монтаже оборудования (обслуживание несложно и может выполняться самостоятельно);
  • Экологичность – солнечный свет не является невосполнимым энергоисточником и при поглощении объектами также преобразуется в теплоту, поэтому нарушений энергетического баланса Земли не происходит;
  • Независимость – даже при прекращении электроснабжения объекта, вода в бассейне будет иметь комфортную для купания температуру (при условии достаточно солнечной погоды).

Почему необходимо нагревать воду в бассейне

Как и любое другое физическое тело, вода в бассейне находится в тепловом взаимодействии с окружающей средой. Поэтому их температуры стремятся к выравниванию. Таким образом теплоотдача от воды происходит через стенки и дно бассейна и составляет до 10% от общих теплопотерь.

Остальные 90% тепловых потерь от воды передаются в окружающую среду посредством испарения. За 1 час с 1-го квадратного метра площади бассейна при температуре воды +24°C теряется:

  • 100÷200 Вт (для закрытых бассейнов);
  • 400÷800 Вт (для открытых бассейнов).

При повышении температуры воды на 4°C (до +28°C) тепловые потери увеличиваются на 30÷80%.

Постоянный подогрев воды в бассейне обеспечивает компенсацию тепловых потерь. Чтобы снизить необходимое количество энергии для подогрева (что позволяет использовать меньшие по размерам и более дешевые солнечные коллекторы), следует максимально уменьшить теплопотери, особенно посредством испарения. Для этого используется покрытие бассейнов специальными материалами, разрывающими соединение поверхности воды с открытой атмосферой. Такие покрытия сокращают теплопотери в ночное время на 40÷60%.

Как работает солнечный коллектор

Теплопередача в солнечном коллекторе (СК) к воде из бассейна от преобразователя энергии света происходит посредством теплообменника, в который она попадает через фильтр. Он устраняет механические загрязнения, которые могут повредить теплообменник. Для обеспечения требуемой интенсивности циркуляции воды используется насос.

Необходимым элементом системы нагрева воды в бассейне является автоматический отводной клапан. Он обеспечивает прекращение подачи воды из бассейна в теплообменник при достижении ею установленной температуры. В этом случае, чтобы не прекращать циркуляцию, вода перенаправляется в бассейн в обход теплообменника. Также в клапане предусмотрен контроль температуры коллектора. При ее величине меньше, чем у воды (ночью или в пасмурную погоду), вода из бассейна в солнечный коллектор не подается.

Из-за большого объема воды, бассейн можно считать за теплоаккумулирующий элемент. Поэтому в применении специальных аккумулирующих емкостей потребности нет, что упрощает и удешевляет стоимость подключения солнечного коллектора к бассейнам, а также повышает надежность его функционирования.

Поскольку теплообменник СК полностью находится в воде, то его материал должен обладать водостойкостью. А форма теплообменного элемента должна создавать минимальные потери давления теплоносителя в требуемых рабочих режимах. Таким условиям удовлетворяют кожухотрубные и пластинчатые теплообменники, изготовленные из полимерных материалов (полипропилена, полиэтилена, синтетического каучука).

Так как поддерживаемая в воде бассейна температура невысокая, то и разница между температурными параметрами в подающем и обратном трубопроводах теплообменника не является важным критерием. Единственное требование к этой разнице температур – ее абсолютная величина не должна превышать 10÷15°C.

Следует отметить возможность дополнительной экономии на горячем водоснабжении за счет использования нагретой солнечным коллектором воды для системы горячего водоснабжения. Такая ситуация возникает в дни с ясной солнечной погодой, когда СК вырабатывает теплоту с избытком. В этом случае бассейн служит теплоаккумулирующей емкостью, содержащей значительный объем теплоносителя.

Выбор солнечного коллектора

Основные факторы, которые учитываются при проектировании солнечных коллекторов для бассейна:

  1. площадь поверхности воды – определяет величину тепловых потерь, которые будет компенсировать СК;
  2. глубина – определяет общий объем воды, от которого зависит теплоемкость бассейна;
  3. интенсивность солнечного облучения в районе.

Если бассейн открытый, то рекомендуется применять солнечные батареи с активной площадью 40÷60 % от поверхности воды. Для закрытых бассейнов отношение между солнечных батарей и площадями поверхности воды составляет 0,6÷1.

Теплоемкость напрямую определяет длительность первоначального разогрева воды. Если вода будет меняться нечасто, то этот фактор особого значения не имеет.

Стоит учитывать наличие в течение сезона некоторого количества пасмурных дней. В это время потребуется использовать дополнительный источник тепловой энергии (электрический, газовый).

Размеры солнечного коллектора, от которых зависит его мощность, определяются:

  • особенностями его монтажа (местом, углом наклона и др.);
  • типом и посещаемостью бассейна (открытый, закрытый, покрытием, частный, общественный);
  • необходимой температурой нагрева воды.

Размещение солнечного коллектора для бассейна

Наиболее рациональным месторасположением солнечного коллектора является крыша. Однако существуют требования, реализация которых может вызвать технические трудности:

  • угол наклона активной светопоглощающей поверхности к горизонтали должен быть менее 30°;
  • относительно обратного трубопровода труба подачи должна находиться ниже.

Оптимальное направление ориентации солнечного коллектора по отношению к сторонам света в северном полушарии – юг в пределах ±45°. Если скаты крыши ориентированы в восточном и западном направлении, то расчетную площадь активной поверхности следует пропорционально увеличить.

Уход за солнечным коллектором

Простота конструкции и автоматизация работы делают техническое и эксплуатационное обслуживание энергосистем на основе солнечных коллекторов очень легким или вообще не требующимся. Современные СК – это высокотехнологичное оборудование, способное полностью функционировать самостоятельно, в том числе, подготавливаться к зимнему сезону путем автоматизированного слива воды из системы. Однако некоторые работы, например, регулярную замену фильтров, необходимо выполнять вручную. Бюджетные модели СК требуют полностью ручного обслуживания.

aeteh.ru


Смотрите также