Принцип действия и сфера применения солнечного водонагревателя

Простейший вариант солнечного водонагревателя выглядит как чёрный стальной бак на крыше летнего душа. Тёмная поверхность бака хорошо поглощает тепло солнечных лучей, а обладающая высокой теплопроводностью сталь без задержек передаёт это тепло находящейся в баке воде. Большинство современных высокоэффективных солнечных водонагревательных коллекторов является модификацией этого примитивного устройства.

Плоский солнечный водонагреватель

Среди множества моделей солнечных водонагревателей в бытовых целях наибольшим спросом пользуются плоские и вакуумные устройства.

Плоский коллектор устроен так, что вода там нагревается не в баке, а в тонких медных трубках, после чего поступает в накопитель. Трубки лежат в плоском алюминиевом коробе, закрытом прозрачным стеклом. Между стеклом и трубками установлена пластина, покрытая чёрным хромом, для принятия солнечного тепла. Отверстия для входа и выхода трубок и места прилегания стекла к коробу имеют герметичное уплотнение.

В жаркую погоду вода в трубках может закипеть, что приведёт к разрыву соединений. Поэтому, помимо сбора нагретой воды, накопитель исполняет ещё и роль расширительного бачка. Вместо воды в трубках может находиться масло, которое исключает возможность закипания, но в этом случае в конструкции коллектора должен присутствовать теплообменник для передачи тепла от масла воде.

Заменив материалы некоторых составляющих, конструкцию плоских коллекторов можно собрать в домашних условиях. Но такие водонагреватели используют только летом и только для обустройства горячего водоснабжения.

Вакуумные коллекторы

Теплоносители вакуумных коллекторов тоже нагреваются в медных трубках, но здесь эти трубки расположены в вакуумном пространстве других, стеклянных трубок. Коллектор может быть наполнен непосредственно водой или антифризом с обязательным наличием дополнительного теплообменника. Антифриз способен выдерживать температуры от +300 до -40^оС.

Своими руками собрать такой водонагреватель проблематично. В продаже можно найти отдельные заводские колбы, но полноценную сборку единого устройства из них сделать тоже достаточно сложно, поэтому лучше приобрести уже готовое изделие. Оно дороже плоских моделей, но зато и намного эффективней. Вакуумный коллектор можно использовать круглый год и для горячего водоснабжения, и для отопительных целей.

Типы контура циркуляции

Циркуляция внутри домового контура может быть естественной и принудительной. Существует 3 типа контура циркуляции:

1. Разомкнутый;
2. Одноконтурный;
3. Двухконтурный.

При разомкнутом контуре внутри коллектора может находиться только вода. Разомкнутым этот контур называется потому, что полной циркуляции в нем не происходит. Конечной точкой движения воды является смеситель на кухне или в ванной. В сам же коллектор поступает новая холодная вода из водопровода.

В одноконтурном типе происходит полная круговая циркуляция. Нагретый теплоноситель проходит через систему отопления и возвращается в коллектор. Солнечный водонагреватель в системах отопления используется параллельно с другими отопительными устройствами, которые поддерживают температуру теплоносителя в пасмурную погоду и по ночам.

Двухконтурный тип подразумевает наличие теплообменника. Антифриз или масло из солнечного нагревателя поступает в теплообменник и передаёт тепло водяному контуру. Нагретая вода второго контура может быть использована в ГВС и в отоплении.

Самодельный плоский солнечный коллектор собрать несложно. В качестве материала короба можно использовать дерево. Трубки не обязательно должны быть именно медными. Здесь подойдёт и пластик, и сталь. Нужно только выкрасить их в чёрный цвет. Для заделки зазоров в корпусе можно использовать силиконовый герметик.

Конечно, конструкции с такими заменами уступают своей эффективностью заводским моделям, но они достаточно работоспособны. Вода в них нагревается намного быстрее, чем в баке летнего душа.

А вам есть из чего сделать самодельный солнечный водонагреватель?