Установить солнечные коллекторы: Монтаж солнечного коллектора- водонагревателя

Монтаж солнечного коллектора- водонагревателя

Монтаж солнечного коллектора АНДИ ГРУПП, система без давления, сезонной эксплуатации.

1 – бак для воды; 2 – наружный слой бака; 3 – внутренний слой бака; 4 – уплотнитель, пыльник; 5 – вакуумные трубки; 6 – крышка бака для воды; 7 – резиновое уплотнение; 8 – подпорная рама, материал – сталь с гальваническим покрытием или нержавеющая сталь; 9 – отражающая пластина – дополнительная опция; 10 – спускной воздушный клапан; 11 – датчик контроллера.

Сборка и монтаж солнечных водонагревателей «АНДИ Групп» не требует специальных навыков и знаний и не занимает много времени.

Благодаря прилагаемых к каждому комплекту подробных инструкций с фотографиями сборки можно легко справиться с установкой и монтажом солнечного коллектора на Вашем загородном участке.

Сборка вакуумного солнечного водонагревателя для дачи «АНДИ Групп» : Для сборки установки необходимо два человека.

Необходимый инструмент: два рожковых гаечных ключа.

Необходимые материалы: жидкое мыло, губка.

Сборка одной установки занимает около 2-3 часов времени.

Сборка солнечного коллектора не требует определенных знаний и навыков. Сборка производится в соответствии с приложенной Инструкцией по сборке.

Сборка опорной рамы каркаса производится согласно фотографиям, включённым в инструкцию. Сборка производится при помощи болтов и гаек, прилагаемых к комплекту рамы каркаса.

Сборка гелиоприёмника:

1. Наденьте противопылевое кольцо на один конец вакуумной трубки
2. Нанесите смазку на верхнюю часть трубки (например жидкость для промывки)
3. Вставьте вакуумированные трубки в отверстия бака, проворачивая их.
4. Поместите другой конец трубки в отверстия в нижнем кронштейне.
5. Аккуратно закройте отверстие противопылевым кольцом.

Благодаря разнообразию креплений предлагаемых ПК «АНДИ Групп» возможна установка солнечного коллектора как на плоской так и на наклонной крыше или на горизонтальной, ровной поверхности любого места Вашего дачного участка.

Инструкции:

Руководство по монтажу и эксплуатации солнечного водонагревателя без давления серии XF-II (pdf)

Руководство контроллер M-7 для системы подогрева воды на солнечном коллекторе без давления (pdf)

Руководство по монтажу и эксплуатации солнечного водонагревателя под давлением серии CP-II (pdf)

Руководство контроллер TNC-2 для системы подогрева воды на солнечном коллекторе под давлением (pdf)

КАТАЛОГ

1. Солнечный водонагреватель (система без давления, бак окрашеный)
2. Солнечный водонагреватель (система без давления, бак из нержавеющей стали)
3. Солнечный водонагреватель (сплит-система)
4. Вакуумный солнечный коллектор (панель)
5. Компактный солнечный водонагреватель (система под давления, бак окрашенный)
6. Вакуумная трубка с трехслойным покрытием

Монтаж солнечных коллекторов.

Сборка солнечных водонагревателей

Монтаж и сборка солнечных водонагревателей.

 
Канал ООО ПК «АНДИ Групп» на YouTube

Подпишитесь на канал «АНДИ Групп» > > >

Обучающее видео:

Монтаж, сборка и установка солнечного коллектора.

Солнечный коллектор — это основное устройство для получения тепловой энергии в гелиосистемах, поэтому очень важно правильно смонтировать коллектор.  Правильный монтаж в сочетании с оптимальным режимом работы системы позволяет коллектору прослужить более 25 лет.

Монтаж вакуумного солнечного коллектора  Heat Pipe (панель).

 

Монтаж солнечного коллектора с накопительным баком.

Ч.1. Сборка опорной рамы солнечного коллектора.

Ч.2. Установка накопительного бака солнечного коллектора.

Ч.3. Монтаж вакуумных и тепловых трубок солнечного коллектора.

Монтаж вакуумного солнечного коллектора на скатной крыше.

Монтаж вакуумного солнечного коллектора на плоской  крыше.

Установка замкнутого контура солнечного водонагревателя.
 

 Установка солнечной водонагревательной системы.
 

Монтаж солнечного коллектора, установка коллектора на плоской и скатной крыше.

Советы по монтажу и установке солнечного коллектора для эффективного получения тепловой энергии в гелиосистемах.

Монтаж и установка солнечного коллектора.

Солнечный коллектор – это основное устройство для получения тепловой энергии в гелиосистемах. Поэтому очень важно правильно смонтировать коллектор, в сочетании с оптимальным режимом работы системы, коллектор может прослужить более 25 лет.

Основной фактор, который влияет на срок службы и надежность солнечных коллекторов это то, что коллектор постоянно подвергается воздействию окружающей среды. К креплениям коллекторов предъявляются высокие требования: хорошая коррозионная устойчивость, прочность и надежность соединений.

Варианты монтажа солнечного коллектора.

Существует множество вариантов монтажа коллекторов. Коллекторы могут устанавливаться на скатных и плоских крышах зданий, могут монтироваться на стене или устанавливаться в произвольном месте на земле.

Монтаж солнечного коллеткора на скатной крыше.

Обычно при монтаже на скатной крыше, крепление коллектора устанавливаются параллельно кровельному покрытию. Монтаж может быть осуществлен как над кровельным покрытием, так и внедрением в него. При планировании места монтажа необходимо помнить, что место установки солнечных коллекторов ориентированное в южном направлении не должно затеняться, чтобы не препятствовать попаданию на коллектор солнечного излучения.

  Затенение коллекторов. Вид сбоку  

 Затенение коллекторов. Вид сверху.

Все отверстия в крыше должны быть надежно загерметизированы после проведения работ.

Обучающее видео: Монтаж вакуумного солнечного коллектора на скатной крыше

Монтаж солнечного коллектора на плоской крыше.

При монтаже на плоских кровлях коллекторы могут быть оптимально установлены с учетом наилучшей ориентации и угла наклона солнечных коллекторов, это позволит повысить эффективность солнечного коллектора. При монтаже на плоской поверхности в два или более рядов необходимо рассчитать расстояние между рядами так, чтобы ряды не затеняли друг друга. Для расчета необходимо знать угол высоты стояния солнца над горизонтом в полдень 21 декабря, в самый короткий день года. В ранние утренние часы и позднее вечернее время затенения избежать невозможно, но этими потерями производительности можно пренебречь.

Монтаж рядов солнечных коллекторов на плоской поверхности.

Формула расчета:

z – расстояние между рядами коллектора;
h – высота коллектора;
α – угол наклона коллектора;
β – угол высоты стояния Солнца над горизонтом.

Для простоты расчета так же можно воспользоваться рекомендацией из ВСН 52-86 «УСТАНОВКИ СОЛНЕЧНОГО ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ». При расстановке солнечных коллекторов расстояние между рядами или блоками солнечных коллекторов по горизонтали следует, как правило, принимать равным 1,7 высоты ряда или блока солнечных коллекторов при круглогодичном действии установки и равным 1,2 высоты ряда — при сезонной работе установки.

Обучающее видео: Монтаж вакуумного солнечного коллектора на плоской крыше.

Советы производителя: 
Выбор солнечного коллектора 
Качество вакуумных трубок 
Ориентация и угол наклона СК 
Теплоноситель для гелиосистем 

Монтаж солнечных батарей. Теория

Многие наши клиенты обладают гибким умом и, как говорится, золотыми руками — им интересно собрать солнечные батареи своими руками, смонтировать систему самому. Для таких людей несколько наших советов о том как расположить солнечные панели:

1. Солнечные батареи следует размещать в наиболее освещенном месте. Позаботьтесь о том, чтобы соседние здания или деревья их не затеняли. Наиболее оптимальными местами для установки являются крыши и стены зданий. Возможна установка солнечных панелей на специальных опорах непосредственно на земельном участке.

2. Для достижения максимальной выработки энергии важно соблюдать необходимый угол наклона и азимут. В северном полушарии оптимальный азимут 180 гр (строго на юг). Оптимальный угол наклона солнечной панели для стационарной установки равен географической широте, для Санкт-Петербурга 60 гр. (0 гр. — горизонтально, 90 гр — вертикально). При установке панелей с возможностью изменения угла наклона летом следует увеличить, а зимой уменьшить угол на 12 гр. Таким образом, для Санкт-Петербурга имеем 48 гр. летом и 72 гр. зимой. Зависимость выработки энергии от угла наклона и азимута можно посмотреть в on-line калькуляторе.

3. В зимний период выпавший на поверхность солнечных батарей снег снизит выработку электроэнергии до нуля, поэтому крайне важно обеспечить доступ к панелям для их очистки, либо установить солнечные модули под углом, близким к 90 гр., например на стене здания.

4. При установке большого числа солнечных батарей на плоской поверхности при помощи наклонных консолей в несколько рядов необходимо соблюсти расстояние между рядами во избежание затенения солнечных модулей друг  другом. Расстояние между рядами следует принимать не менее 1.7 высоты ряда.

5. Устройство солнечной батареи позволяет осуществлять крепеж на любые поверхности и не требует покупки специализированных, дорогих крепежных элементов. Алюминиевый профиль каждого модуля имеет отверстия для крепления и не ограничивает варианты поверхностей для установки.

Помощь при сборке солнечных батарей своими руками

Инженеры нашей компании помогут вам собрать солнечные батареи своими руками, предоставят схемы монтажа для вашей индивидуальной электростанции и поделятся своими секретами. Или Вы можете доверить эту работу нам. Руками наших специалистов установлены десятки автономных систем, содержащих в том числе солнечные батареи и генераторы.

Вы можете получить более подробную консультацию по монтажу солнечных батарей своими руками и схемы коммутации у наших специалистов, обратившись по телефону +7 (812) 903-28-88.

Установка солнечных коллекторов ☀️ Подключение и установка гелиосистем для отопления ✅ Выгодная цена ⭐ Гарантия на работы 【Modernsys.com.ua】

Монтаж солнечных коллекторов – это услуга, предусматривающая создание систем отопления или горячего водоснабжения на базе нагревательных установок, питаемых ультрафиолетовым излучением Солнца. Подобные альтернативные источники энергии становятся с каждым годом все популярней в бытовой сфере, поскольку позволяют значительно снизить потребление домохозяйствами регулярно дорожающих традиционных видов топлива. Более, того, делается это за счет неисчерпаемых природных ресурсов и с относительно небольшими вложениями. При этом, солнечные коллекторы хороши еще и тем, что могут одинаково эффективно обслуживать не только жилые дома, но и здания другого назначения. Разумеется, для этого их нужно сначала правильно выбрать и смонтировать – поэтому процесс установки солнечных коллекторов подробно рассматривается ниже.

 Отличия и принципы выбора солнечных систем

Для того, чтобы определиться с актуальностью применения гелиосистем для конкретного домохозяйства, нужно сначала выяснить – что они из себя представляют. И главное – чем солнечный коллектор отличается от солнечной батареи? Впрочем, начнем с общей, но важной информации. Специалисты рассчитали, что на 1 м2 земной поверхности за 1 час, в среднем, приходится 161 Вт солнечной энергии. Безусловно, интенсивность ультрафиолетового излучения уменьшается при отдалении от экватора, а также сильно зависит от сезона года. Тем не менее, солнечный свет доступен повсеместно, а современные солнечные преобразователи стали эффективными настолько, что их можно успешно использовать почти в любой части земного шара, при разной погоде и даже при температуре до -30 °С. И это только основная часть из их многочисленных преимуществ, которые полностью перечислены далее.

Что же касается задачи получения тепла за счет солнечной радиации с максимальной эффективностью, то для ее решения созданы два вида приборов – солнечные коллекторы и солнечные панели, также известные как солнечные батареи. Последние посредством разных фотоэлементов преобразуют энергию главной звезды нашей галактики в электричество, которое затем может использоваться для питания, например, вырабатывающих теплоноситель электрокотлов. А солнечные коллекторы, производящиеся в разных модификациях, нагревают теплоноситель, когда он проходит через полые трубки, являющиеся обязательными частями их конструкций. Разумеется, для этого используется УФ-излучение. Затем, уже нагретая и полностью готовая к использованию жидкость сразу направляется в системы отопления или горячего водоснабжения. То есть, принцип работы данных устройств предельно прост.

Тепловые коллекторы бывают разными – открытыми и закрытыми, плоскими и сферическими, а также полусферическими концентраторами, и не только. Но, в бытовой сфере используются только первые 3 вида устройств. Интересно, что некоторые модели подобных приспособлений даже можно изготовить самостоятельно, только их эффективность будет значительно ниже заводских аналогов. Говоря как раз об эффективности данных устройств, нужно подчеркнуть, что она определяется КПД солнечного коллектора. При этом, полезная производительность конструктивно разных преобразователей светового излучения зависит от разности температур, а также от качества изготовления конкретного устройства. Выбирая солнечный коллектор, нужно обращать внимание на ряд параметров, являющихся показателями их эффективности и мощности.

Для гелиоколлекторов самыми важными характеристиками считаются следующие:

• Коэффициент полезного действия;
• Коэффициент адсорбции – это отношение поглощенной энергии к общей;
• Коэффициент эмиссии – это отношение переданной энергии к поглощенной;
• Общая и апертурная, то есть – рабочая площадь, всегда равная площади абсорбера.

???? Общие преимущества и недостатки солнечных коллекторов

Коллекторные системы для тепловых сетей, хотя и работают за счет неисчерпаемого источника энергии, но вовсе не являются идеальными «вечными двигателями».

Делая выбор в их пользу, необходимо знать характеристики этих устройств, начав с достоинств солнечных коллекторов:

• Энергия главного для Земли светила всегда является бесплатной и, конечно, повсеместно доступной;
• Современные коллекторы способны собирать солнечную радиацию даже при облачной и пасмурной погоде;
• Использование гелиосистем позволяет значительно снизить расходы на приготовление теплоносителя для теплосетей;
• Работающий за счет энергии Солнца коллектор производит нагретую жидкость сразу, делая ее полностью готовой к использованию;
• Допустимость монтажа на крышах зданий позволяет данным преобразователям вообще не занимать полезную площадь на земле;
• Гелиоколлекторы могут применяться для обогрева домов, как самостоятельно, так и дополнять другие более традиционные отопительные приборы;
• При работе коллекторов солнечных не производится какой-либо шум и не появляются вредные выбросы, то есть, данный вид получения тепла является самым экологичным.

В свою очередь, общие недостатки солнечных коллекторов таковы:

• Не слишком большое количество солнечных дней в нашем климатическом поясе сильно снижает эффективность работы любой подобной системы;
• Солнечное отопление редко может использоваться в нашей стране самостоятельно из-за того, что отопительный сезон приходится на самые короткие световые дни в году;
• За оптической чистотой поверхностей коллекторов необходимо следить постоянно, поскольку даже незначительные загрязнения сильно снижают их КПД;
• Работа готовой коллекторной системы отопления не полностью бесплатна, так как есть затраты на амортизацию, работу циркуляционного насоса и управляющей автоматики;
• Подобные сети обогрева способны относительно эффективно накапливать запасы тепловой энергии, только если в их составе есть крупные теплоаккумуляторы.

???? Виды солнечных коллекторов

Для того чтобы правильно выбрать и установить коллектор солнечный, нужно обязательно подробно разобраться с тем, какими они бывают.

А делятся все подобные уловители лучей на 3 вида, отличающихся следующими конструктивными особенностями:

1. Открытые солнечные коллекторы.

Открытые гелиосистемы представляют собой доступные для внешней среды трубопроводные мини-сети, внутри которых циркулирует нагреваемый солнечными лучами теплоноситель. В качестве последнего может использоваться вода, воздух, газ или антифриз. Трубки, по которым теплоноситель движется, крепятся к несущему каркасу в виде змеевика, или присоединяются несколькими параллельными рядами к входному к выходному патрубкам. Солнечные коллекторы открытого типа являются самыми простыми среди прочих аналогов, а потому стоят недорого, но, зачастую, не оснащаются изоляцией. Из-за этого они не способны сохранять солнечную энергию, а циркулирующий по ним теплоноситель достаточно быстро остывает. Соответственно, весьма низким оказывается и КПД таких устройств, вообще не предназначенных для работы с системами отопления в холодное время года. По всем перечисленным причинам открытые гелиоколлекторы применяются, в основном, в летние периоды – с целью подогрева воды для бытовых нужд, уличных душевых или небольших бассейнов. А наиболее эффективная эксплуатация подобных приспособлений возможна только в южных регионах нашей страны, и только в солнечную и безветренную погоду. Кроме того, желательно, чтобы в местах их использования не было значительных перепадов температуры воздуха на протяжении суток, а в домохозяйствах не было нужды в получении именно горячей, а не теплой воды. Таким образом, с учетом всей изложенной выше информации, можно констатировать, что солнечнее открытые коллекторы более всего подходят для использования только на дачах, или в аналогичных зданиях, предназначенных исключительно для временного проживания в теплые сезоны.

Таким образом, достоинства коллекторов солнечных открытых модификаций таковы:

• Простота и дешевизна конструкций;
• Возможность даже самостоятельного изготовления.

В свою очередь, недостатков у открытых солнечных систем оказывается больше, и это:

•  Крайне низкий КПД;
• Несовместимость с отопительными сетями;
• Быстрое остывание теплоносителя из-за отсутствия изоляции;
• Эффективная работа возможна только на юге и только при солнечной погоде.

2. Трубчатые солнечные коллекторы.

Трубчатые гелиосистемы представляют собой конструкции, собранные из отдельных вакуумных трубок в количестве от 18 до 30, внутри которых курсирует определенный теплоноситель, которым может быть вода, пар или газ. При этом, все трубки являются параллельными, а каждая из них подсоединяется к системе отдельно. Такая компоновка позволяет легко заменять составные коммуникации при их выходе из строя. Более того, благодаря модульной структуре солнечные коллекторы трубчатого типа можно собирать по частям прямо на крыше здания, что существенно облегчает их монтаж. В принципе, эти устройства можно назвать одной из разновидностей открытых гелиосистем. Но, в данном случае, теплоноситель оказывается лучше защищенным от внешних негативных влияний, особенно – в вакуумных установках, работающих по принципу классических термосов. А самое важное достоинство трубчатых гелиоколлекторов заключается в цилиндрической форме их нагревательных элементов, что позволяет им улавливать солнечное излучение на протяжении всего светового дня. Причем происходит это без каких-либо дополнительных систем слежения за движением Солнца, которые обходятся совсем не дешево.

При этом, нагревающие теплоноситель элементы данных коллекторов производятся в двух типах:

• Коаксиальная коллекторная трубка – это сосуд Дьаюра, который более известен, как обычный термос. Он делается из двух колб, из пространства между которыми откачивается воздух. А на внутреннюю поверхность внутренней колбы в несколько слоев наносится высокоселективное покрытие, способное эффективно поглощать солнечную энергию. Оно создает своеобразную оптическую ловушку для лучей, поскольку благодаря цилиндрической форме трубки они всегда попадают на нее перпендикулярно поверхности. При этом, данная энергия от внутреннего селективного слоя передается тепловой трубке или внутреннему теплообменнику, состоящему из алюминиевых пластин. Однако, именно на этом этапе процесса происходят нежелательные потери тепла, что несколько уменьшает эффективность этих изделий;
• Перьевая коллекторная трубка – это одинарный стеклянный цилиндр, внутри которого находится перьевой абсорбер из меди, снабженный по всей длине усилителем в виде гофрированной пластины с высокоуровневым энергопоглощающим напылением. Последняя по форме напоминает перо. Эти приспособления имеют большую толщину стенок, чем коаксиальные, а для увеличения эффективности из них откачивается воздух. Благодаря такой конструкции передача тепла от абсорбера происходит без малейших потерь, из-за чего КПД перьевых трубок выше, чем у коаксиальных, равно как и срок их службы. Но, коллекторы на основе перьевых вакуумных трубок весьма сложны для ремонтов, в случае нарушения целостности колб или выхода из строя греющих элементов, а также стоят гораздо дороже своих более простых аналогов.

Существует и вторая классификация трубок для гелиоколлекторов, которые делятся по способу передачи тепла на два следующих вида:

Термотрубки (heat pipe) – представляют собой герметично запаянные емкости с жидкостью, которая быстро испаряется. Поскольку затем после конденсации она естественным образом стекает на дно термотрубки, минимальный угол ее наклона при монтаже должен составлять 20°. Эта жидкость получает тепло от внутренней стенки колбы или от перьевого абсорбера и, под воздействием высокой температуры закипает, превращаясь в пар, который поднимается вверх. Затем пар отдает энергию теплоносителю системы отопления или горячего водоснабжения, снова конденсируется в жидкость и стекает в нижнюю часть трубки, после чего весь цикл повторяется снова. При этом, в качестве рабочей легкоиспаряющейся жидкости для таких трубок, зачастую, используется обычная вода при низком давлении;

Прямоточные трубки – представляют собой U-образные цилиндры, внутри которых циркулирует вода или антифризы, если их планируется использовать круглый год. Одна половина такой трубки предназначена для холодной жидкости, а вторая – для отвода нагретой. Как известно, при нагреве теплоноситель расширяется, вследствие чего его излишек поступает в накопительный бак, обеспечивая естественную циркуляцию. Как и в случае с термотрубками, минимальный угол наклона их прямоточных аналогов должен составлять не менее 20°. При этом, прямоточные солнечные системы более эффективны, поскольку нагревают теплоноситель сразу. Однако, нужно знать, что при прямоточном подключении давление в такой сети не может быть высоким, так как внутри каждой колбы есть технический вакуум.

Что касается общих достоинств и недостатком солнечных коллекторов с трубками, то плюсов у них гораздо больше, чем минусов, и они таковы:

• Минимальные потери тепла;
• Длительные эксплуатационные сроки;
• Способность функционировать при температуре до -30°С;
• Упрощенный монтаж, который можно выполнять даже по частям;
• Возможность приготовления теплоносителя с высокой температурой;
• Повышенная производительность на протяжении всего светового дня;
• Одинаковые конструктивные элементы, которые относительно легко менять;
• Низкая парусность, обусловленная способностью пропускать воздушные массы;
• Довольно высокая эффективность в регионах с умеренным и холодным климатом;
• Несмотря на немалую стоимость, трубчатые коллекторы окупаются гораздо быстрее.

В свою очередь, перечень недостатков коллекторов трубчатых солнечных систем включает следующие пункты:

• Относительно высокие стоимости;
• Ограниченные апертурные поверхности;
• Отсутствие способности к самостоятельной очистке от снега, льда или инея;
• Допустимость круглогодичного применения только при использовании антифризов.

3. Закрытые плоские коллекторы.

Закрытые гелиосистемы представляют собой более сложные конструкции, состоящие из алюминиевых корпусов, трубопроводов, утеплителей, прозрачных покрытий и особых поглощающих слоев, известных как абсорберы. В качестве последних задействуется зачерненная листовая медь, имеющая идеальную для такого применения теплопроводность. В процессе поглощения солнечного излучения абсорбером происходит передача полученной им энергии теплоносителю, который циркулирует по примыкающей к абсорберу системе трубок. В свою очередь, прозрачное покрытие служит для защиты таких панелей с наружных сторон от града и не только. Его изготавливают из противоударного закаленного стекла с полосой пропускания в диапазоне 0,4 — 1,8 мкм, на который приходится максимум солнечного излучения. С тыльной стороны солнечные коллекторы закрытого типа хорошо утепляются.

От всех прочих аналогов рассматриваемые изделия отличаются максимальной производительностью, совмещающейся с относительной конструктивной простотой. Это возможно благодаря использованию абсорберов, значительно увеличивающих КПД таких устройств, и способных улавливать, как прямое, так и рассеянное солнечное излучение. Соответственно, сфера применения закрытых гелиоколлекторов оказывается значительно шире, чем открытых гелиоустановок. Летом они могут без проблем полностью обеспечивать домохозяйства горячей водой. А в прохладные дни разных сезонов, не относящихся к отопительному периоду, они способны служить хорошей заменой газовым и электрическим обогревателям. При этом, плоские солнечные коллекторы оказываются особенно выгодны в использовании, если их применение планируется еще на стадии проектирования теплосетей.

Относительно достоинств и недостатков закрытых солнечных коллекторов можно отметить, что, в отличие от трубчатых аналогов, их у них почти поровну, и плюсы данных устройств – это:

• Доступная стоимость;
• Конструктивная простота;
• Самая большая апертурная площадь;
• Срок службы качественных изделий доходит до 50 лет;
• Высокая производительность в регионах с теплым климатом;
• Способность самостоятельно очищаться от налипания снега, льда и инея;
• Упрощение монтажа – при наличии механизмов для изменения угла наклона;

В свою очередь, список недостатков закрытых солнечных коллекторов включает следующие характеристики:

• Большой вес панелей;
• Достаточно высокие теплопотери;
• Высокая парусность – при расположении под углом к горизонту;
• Ограниченная производительность при перепадах температуры свыше 40 °С;
• Сложный монтаж, обусловленный, как массой, так и невозможностью разборки.

???? Расчет мощности солнечных коллекторов

После выбора вида оптимального преобразователя ультрафиолетового излучения, перед покупкой необходимо также вычислить производительность такого устройства или устройств. Относительно этого вопроса важно знать, что при расчете необходимой мощности солнечного коллектора вычисления часто ошибочно выполняют, исходя из количества поступающей солнечной энергии в самые холодные сезоны. Но, при таком подходе в дальнейшем окажется, что в другие месяцы года система будет постоянно перегреваться. Дело в том, что летом температура теплоносителя на выходе из солнечного коллектора может достигать 200 °С – в случае с паром и газом, 150 °С – в случае с водой; 120 °С – в случае с антифризом. А если теплоноситель будет кипеть, то он будет и частично испаряться, что приведет к необходимости пополнения его количества.

Поэтому, при расчете рекомендуется исходить из таких цифр:

• Обеспечение нужд горячего водоснабжения – не более 70 %;
• Обеспечение нужд отопительной системы – не более 30 %.

Соответственно, остальное необходимое тепло должно вырабатываться традиционным отопительным оборудованием. Но, даже при таких показателях на протяжении года будет экономиться порядка 40 % средств, которые бы пришлось затратить на отопление и горячее водоснабжение без установки солнечных коллекторов на дом. Что касается распространенных вакуумных систем, то мощность, вырабатываемая одной подобной трубкой зависит от географического местоположения коллектора. Показатель солнечной энергии, приходящейся в год на 1 м2 земной поверхности, называется инсоляцией. Зная длину и диаметр трубки, можно легко вычислить апертуру – эффективную площадь поглощения солнечного излучения. После этого нужно только применить коэффициенты абсорбции и эмиссии для вычисления мощности одной трубки в год.

Пример подобного расчета выглядит так:

Исходные условия:

стандартная длина трубки – 1800 мм, эффективная длина – 1600 мм, диаметр – 58 мм, апертура – затененный участок создаваемый самой трубкой.

Соответственно, площадь теневого прямоугольника составит:

S = 1,6 · 0,058 = 0,0928 м2 При этом, КПД стандартной трубки достигает 80 %, солнечная инсоляция для региона с умеренным климатом составляет порядка 1170 кВт·ч/м2 в год.

То есть, одна трубка выработает за год: W = 0,0928 · 1170 · 0,8 = 86,86 кВт·ч

Нельзя не подчеркнуть, что пример приведенного выше расчета является весьма приблизительным, поскольку количество вырабатываемой энергии также зависит от ориентирования установки, угла ее расположения, среднегодовой температуры, и не только.

???? Варианты монтажа солнечных коллекторов

Как уже было упомянуто, к сожалению, в условиях господствующего на большей части территории нашей страны умеренного климата, работающие благодаря солнечному излучению устройства не могут обеспечивать домохозяйства достаточным количеством энергии на постоянной основе. Поэтому, они используются как дополнительные источники тепла, интегрируемые в существующие системы отопления и горячего водоснабжения, работающие за счет традиционных котлов. Тем не менее, такой способ применения все равно является выгодным, поскольку позволяет экономить топливо для классических теплогенераторов, а значит – и семейных бюджет. Исходя из целей задействования тепловых солнечных коллекторов, монтаж которых зависит от их вида, применяются разные схемы подключения.

Среди них самыми распространенными являются два следующих варианта:

• Летний вариант – для обеспечения горячего водоснабжения;
• Зимний вариант – для обеспечения отопления и горячего водоснабжения (только в южных регионах Украины).

При этом, установка солнечного коллектора в частном доме только с целью летнего использования максимально упрощается, позволяя обходиться в таком случае даже без циркуляционного насоса. Вода просто нагревается в коллекторе, и за счет собственного теплового расширения поступает в теплоаккумулятор или бойлер. Этот вид циркуляции получается естественным – ведь на месте горячей воды из емкости немедленно оказывается холодная, которая засасывается автоматически. Однако, зимой из-за отрицательных температур подобный прямой нагрев воды оказывается невозможен. Решить эту проблему можно только путем использования специальных антифризов, которые могут циркулировать по закрытому контуру даже в морозную погоду, обеспечивая перенос тепла от коллектора к теплообменнику в баке. Но реальной отдачи от такой системы будет все равно не много.

Дело в том, что любая сеть, работающая за счет естественной циркуляции, не может быть очень эффективной, поскольку монтаж ее коммуникаций требует соблюдения оптимальных уклонов. Кроме того, аккумулирующий теплобак должен обязательно располагаться выше, чем солнечный коллектор. А чтобы накапливаемая жидкость как можно дольше сохраняла свою температуру, емкость нужно очень хорошо утеплить. Если же владельцы частного дома хотят добиться наибольшей отдачи от использования солнечного коллектора, схему его подключения придется значительно усложнить. Подобный вариант монтажа гелиосистемы требует несколько больших первоначальных вложений из-за использования автоматики, но оказывается более выгодным в последствии.

Так как автоматика позволяет оптимизировать работу теплосети, а значит – и добиться уменьшения потребления энергоресурсов. Так, чтобы ночью преобразователь не превращался в охладитель, циркуляцию воды в нем необходимо на время прекращать принудительно. Для этого понадобиться циркуляционный насос под управлением специального контроллера. Последний управляет работой перекачивающего устройства, ориентируясь на показания, как минимум, двух датчиков температуры. Первый датчик измеряет ее в накопительной емкости, а второй – на трубе подачи горячего теплоносителя, поступающего из солнечного коллектора. В моменты, когда температура в баке превышает температуру жидкости в коллекторе, контроллер немедленно выключает циркуляционный насос, прекращая движение теплоносителя по системе. В свою очередь, при снижении температуры в накопительной емкости ниже заданной, запускается отопительный котел, восполняющий для системы недостающее количество тепла.

???? Установка солнечных коллекторов в Киеве

Заказать монтаж солнечных коллекторов в Киеве и Киевской области, в том числе – под ключ, легко, при условии сотрудничества с компанией «Современные инженерные системы». Работа с традиционным и альтернативным теплотехническим оборудованием – наш основной профиль, поэтому наши мастера выполняют их в самые короткие сроки и по доступным расценкам. Также мы всегда делаем предварительный расчет гелиосистемы для отопления частного дома, позволяющий сразу определиться с ее полной комплектацией и стоимостью. При этом, абсолютно все необходимое для конструирования таких систем присутствует в нашем интернет-магазине. Установка солнечных коллекторов, цена которой зависит от их количества, размещения и сложности систем теплоснабжения – это бесплатная и экологичная энергия из неисчерпаемого источника, служащая комфорту проживания в частных домах.

Выбор и установка гелиосистем для отопления

Отопление с помощью Солнца, как давно человечество мечтало об этом, периодически страдая то от избытка солнечной энергии, то от ее нехватки. Гелиосистемы являются попыткой реализовать это желание в бытовых условиях.

Что такое гелиосистема

Гелиосистема — устройство, позволяющее преобразовывать солнечную энергию в тепловую или электрическую. По этому признаку, системы делятся на два вида.

• Система теплоснабжения – установка, реализующая технологию солнечного коллектора. Конструкция преобразует световую энергию в тепловую, а тепловая энергия, в свою очередь, используется для обогрева и организации снабжения горячей водой.
• Система энергоснабжения – типичный представитель – солнечная батарея, являющая собой совокупность полупроводников, преобразующих солнечную энергию в электрическую.

Второй вид является более универсальным, но, как указывается в отзывах, альтернативные источники энергии предпочтительнее использовать для отопления, так как последние требуют меньшей мощности.

Гелиосистема для теплоснабжения состоит из солнечного коллектора, резервуара-аккумулятора, теплоприемника и, собственно, системы отопления. Теплопередачу обеспечивает движение незамерзающего теплоносителя.

Коллекторы бывают двух типов:

• Плоские –  панели, содержащие абсорбирующее вещество, защищенное закалённым призматическим стеклом и располагающееся на слое термоизоляции. Незамерзающая жидкость циркулирует по полиэтиленовым или медным трубкам коллектора, и, нагреваясь до нужной температуры, передается  в бак. На этой фотографии показан пример расположения коллектора на крыше
• Трубчатые или вакуумные коллекторы представляют собой панель, состоящую из трубок. Трубка имеет двойную структуру: внешняя часть трубки прозрачная, внутренняя покрыта абсорбером, между ними находится вакуум. Такая конструкция позволяет сохранить больше энергии (до 95%).

Особенности работы гелиосистемы

Схема устройства показывает, что энергетическим источником в системе является солнце. Отсюда следует логичный вывод, что наиболее эффективна гелиосистема летом, когда продолжительность дня и интенсивность солнечного излучения достигают максимальной отметки. В зимнее время эффект оборудования имеет минимальное значение.

Именно поэтому солнечный коллектор не рекомендуется к использованию в качестве основного источника тепла в зимний период. Тем не менее, при небольшой площади здания и высокой степени утепления, гелиосистема может производить до 30% тепла, тем самым способствуя экономии других отопительных ресурсов.

Увеличить полезность устройства можно, используя его для горячего водоснабжения.

Рабочая площадь

Производительность коллектора имеет прямую зависимость от площади его рабочего поля и степени освещения, Поэтому площадь следует рассчитывать на основе летней нагрузки: затраты на горячее водоснабжение, поддержку системы, предотвращающую конденсацию, и так далее. Всё это можно рассчитать собственноручно: для этого проще всего воспользоваться онлайн-услугой, указав количество обитателей, уровень потребления горячей воды и угол наклона, под которым возможно установить солнечный коллектор.

Для отопления в зимний период рабочая площадь аппарата, должна быть в 2– 2,5 раза больше. Более точное устанавливается специалистом, который учитывает степень утепления, особенности здания и тому подобное.

Угол наклона

Ещё один основополагающий фактор для производительности системы – размещение относительно движения солнца.

• Сторона света – юг, так как при любых погодных условиях большую часть дня солнце расположено на южной стороне небосвода.
• Оптимальный угол наклона, с учётом возможности выбирать расположение, 60 градусов. Это положение обеспечивает максимальное попадание солнечных лучей на поверхность в зимнее время. Если выбора нет, то при наклоне менее 30 градусов рекомендуется установить вакуумный коллектор.

Принцип действия гелиосистемы

Типовая комплектация содержит 5 обязательных компонентов:

Предлагается два способа установки системы.

• Аккумуляция. В данном случае происходит подача нагретой жидкости в бак-аккумулятор, нагревает воду, поступающую в подающий трубопровод при достижении соответствующей температуры. В зимнее время нагрев воды недостаточен, поэтому бак также обеспечивается дополнительным нагревом с помощью котла или тэнов.
• Подача в систему отопления. Коллектор соединяется водонагревателем, откуда нагретая до нужной температуры вода попадает в бак, а затем в трубопровод. Такой способ соединения, когда в системе действует котел отопления, считается более выгодным, так как в этом случае вода в бак поступает уже в подогретом состоянии, следовательно, отопительный котел тратит меньше тепла.

Гелиосистема поддерживает как радиаторную систему обогрева, так и напольную.

Установка гелиосистемы

Собственноручно производить монтаж гелиосистемы следует только при наличии нужного опыта. Как правило, самостоятельно выполняются работы по размещению системы на баню или душевые. Солнечные коллекторы наиболее удобно располагать на крыше – лучше инсоляция и меньше опасности оказаться в тени объектов, что само по себе представляет и сложность, и опасность для жизни.

• Аппараты размещаются на крыше здания: плоские укладываются на ее поверхности, трубчатые рекомендованы установить на опоры. Дело в том, что снег на плоских аппаратах не задерживается, в то время как с вакуумных его нужно будет очищать.
• Бак-аккумулятор, насос и теплообменник рекомендуется установить как можно ниже, соблюдая те же условия для естественной циркуляции, что и в обычной водяной системе отопления. Если предполагается установить насос, то расположение коллектора не имеет особого значения.
• В качестве теплоносителя рекомендуется использовать антифриз, так как зимой угроза замерзания воды сведет на нет все преимущества солнечного обогрева.

Монтаж солнечных коллекторов по лучшей цене в Москве и Московской области

Солнечный коллектор – это основное устройство для получения тепловой энергии в гелиосистемах. Солнечный коллектор может прослужить более 25 лет при правильном монтаже коллектора и оптимальном режиме работы системы.

Основной фактор, влияеющий на срок службы и надежность солнечных коллекторов – постоянное воздействию окружающей среды на коллектор. К креплениям коллекторов предъявляются высокие требования: хорошая коррозионная устойчивость, прочность и надежность соединений.

4 причины установить солнечный коллектор

Варианты монтажа солнечного коллектора

Коллекторы могут устанавливаться на скатных и плоских крышах зданий, монтироваться на стене или устанавливаться в произвольном месте на земле.

• Плоские коллекторы нельзя устанавливать в горизонтальном положении.
• Прямоточные вакуумированные трубчатые коллекторы могут устанавливаться горизонтально с присоединительными трубами с уклоном, если не ожидаются длительные фазы стагнации.
• Коллекторы с тепловой трубой монтируются с требуемым минимальным углом наклона, то есть не могут устанавливаться горизонтально.
• Коллекторы большой площади, предназначенные для встраивания в кровлю, не могут произвольно монтироваться на плоской крыше или где-то на земле.

Монтаж солнечного коллектора на скатной крыше

При монтаже на скатной крыше крепления коллектора обычно устанавливаются параллельно кровельному покрытию. Монтаж может быть осуществлен как над кровельным покрытием, так и внедрением в него. При планировании места монтажа необходимо учитывать, что место установки солнечных коллекторов, ориентированное в южном направлении, не должно затеняться, чтобы не препятствовать попаданию на коллектор солнечного излучения. Все отверстия в крыше должны быть надежно загерметизированы после проведения работ.

Монтаж солнечного коллектора на скатной крыше. Затенение коллекторов.

Монтаж солнечного коллектора на плоской крыше

При монтаже на плоских кровлях коллекторы могут быть оптимально установлены с учетом наилучшей ориентации и угла наклона солнечных коллекторов, что позволит повысить эффективность солнечного коллектора. При монтаже на плоской поверхности в два или более рядов необходимо рассчитать расстояние между рядами так, чтобы ряды не затеняли друг друга. Для расчета необходимо знать угол высоты стояния солнца над горизонтом в полдень 21 декабря, в самый короткий день года. В ранние утренние часы и позднее вечернее время затенения избежать невозможно, но этими потерями производительности можно пренебречь.

Формула расчёта:

• z – расстояние между рядами коллектора;
• h – высота коллектора;
• α – угол наклона коллектора;
• β – угол высоты стояния Солнца над горизонтом.

При расстановке солнечных коллекторов расстояние между рядами или блоками солнечных коллекторов по горизонтали следует, как правило, принимать равным 1,7 высоты ряда или блока солнечных коллекторов при круглогодичном действии установки и равным 1,2 высоты ряда — при сезонной работе установки.

Монтаж рядов солнечных коллекторов на плоской поверхности

Солнечный коллектор для дачи

Если на даче еще нет электричества и газа и нагрев воды представляет определенную трудность, солнечный коллектор ДАЧА решит вашу проблему!

Стоимость вакуумного коллектора, использующего в качестве топлива солнечную энергию, быстро оправдывает себя благодаря высокому качеству и экономичности устройства.

Техническая информация по установке солнечного коллектора

Перед установкой солнечной системы водяного отопления необходимо определить направление, угол и расположение солнечного коллектора в доме. Самое важное требование — подвергать солнечный коллектор как можно большему количеству солнечного света каждый день и в течение всего года.

В следующем видео представлен четкий обзор работы солнечной системы и основные инструкции по установке, которые более подробно описаны ниже на этой странице.

Монтажный уголок

Солнечные тепловые коллекторы должны быть обращены к солнцу, чтобы получить максимальное воздействие солнечного света. Угол установки должен быть на 15 ^o больше широты места. Этот угол обеспечивает оптимальную теплоотдачу в течение всего года. В зависимости от области применения, более подходящими могут быть более высокие или более низкие углы установки, что определяется профессиональным специалистом по солнечной энергетике, проектирующим и устанавливающим систему.

На приведенной ниже диаграмме показан путь солнца по небу, изменяющийся от низкого уровня неба зимой к высокому летом.

Направление

Солнечные коллекторы должны быть обращены как можно ближе к экватору, который является направлением полуденного солнца. Исходя из необходимости быть обращенным к экватору, это означает, что в северном полушарии коллектор должен быть обращен на юг, в южном полушарии коллектор должен быть обращен на север.

Не всегда возможно установить коллектор на север / юг, поэтому угол 45 ^o восток или запад является приемлемым и не слишком сильно снижает производительность коллектора. Если смотреть на коллектор более восточно, это увеличивает воздействие утреннего солнечного света, а при западном — увеличивает воздействие дневного солнечного света. Направление дальше от экватора снизит дневную мощность, поэтому может потребоваться более крупная солнечная система. Это должно быть учтено разработчиком системы или установщиком при определении конфигурации системы.

На приведенной выше диаграмме показаны приблизительные потери мощности для солнечных коллекторов при установке под углом, отличным от экватора.

Чтобы узнать больше об эффективности коллектора, щелкните здесь.

Позиция коллектора

Расположение солнечного коллектора во многом зависит от конструкции здания. Придерживаясь цели быть лицом к экватору, существует множество вариантов расположения коллектора, как показано на схеме ниже.

Коллекторы могут быть установлены на крыше , на стене или даже на земле , как показано на схеме выше. Это возможно как для панелей с вакуумной трубкой Apricus (черный), так и для плоских пластин Apricus (синего цвета).

Ключевые особенности позиции:

• Расстояние до накопительного бака: более короткий участок трубопровода снизит стоимость установки, потерю тепла и потребление энергии насосом.
• Затенение: деревья, соседние здания, дымоходы и т. Д., Которые могут отбрасывать тень на коллектор с 10:00 до 14:00, когда обеспечивается большая часть солнечного излучения.

Качество изготовления

Самая важная часть установки любого солнечного коллектора — это опытный профессиональный монтажник. Apricus предлагает комплексные программы обучения, чтобы гарантировать, что установщики понимают продукт Apricus и качественно выполняют работу с первого раза.

Если система Apricus установлена ​​плохо, мы хотим об этом знать! Свяжитесь с нами, и мы свяжемся с вами.

Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть установку в действии.

Урок 4: Установка солнечных водонагревательных систем

Введение

Сказать, что при установке солнечных водонагревательных систем существует множество переменных, было бы преуменьшением. Как вы узнали в Уроке 3, существует несколько различных типов систем, и используемые компоненты будут отличаться от производителя к производителю. Каждый дом немного отличается, и для того, чтобы подвести водопровод от коллекторов к резервуару для хранения, может потребоваться удаление штукатурки или листового камня, которые затем необходимо заменить. Вы можете столкнуться со строительством лотка для трубы, по которому будет проложен трубопровод.

В этом уроке мы сосредоточимся на установке базовой солнечной водонагревательной системы замкнутого цикла.По ссылкам ниже можно подробнее узнать об установке системы. Перед фактической установкой солнечной системы необходимо провести обследование участка, чтобы ответить на такие вопросы, как:

• Может ли крыша выдержать статическую нагрузку солнечных коллекторов и постоянную нагрузку монтажной бригады?
• Правильно ли ориентирована крыша с достаточным количеством незатененных участков и поверхностей, которые не нужно будет заменять в ближайшем будущем?
• Можно ли безопасно выполнить кровельные работы?
• Есть ли в здании место для накопительного бака и связанного с ним оборудования?
• Можно ли проложить водопровод между резервуаром-хранилищем и коллекторами без значительных усилий по модернизации?

Для быстрого обзора некоторых компонентов солнечного нагрева воды и их взаимосвязи друг с другом см. Gly-Mod-WB-SND (используется с разрешения AAA Solar Supply, 2021 Zearing NW, Albuquerque, NM 87104).Для просмотра видео вам понадобится плагин Flash Player 5 или 6.

Если у вас компьютер Mac, перейдите на сайт AAA Solar Supplys по адресу: www.aaasolar.com/video/#menu, чтобы загрузить версию для Mac.

AAA Solar Supply также предоставила разрешение на использование своего видео GlycolModule [Windows Media 16.4MB], в котором показаны компоненты и сборка солнечной водонагревательной системы с антифризом, а также способы пайки медных труб и фитингов. Для просмотра видео вам понадобится Windows Media Player.Если у вас нет проигрывателя Windows Media, вы можете просмотреть видео с помощью Real Player или Quick Time Player на веб-сайте AAA Solar Supplys по адресу: www.aaasolar.com/video/#menu.

Центр солнечной энергии Флориды (FSEC), Университет Центральной Флориды, 12443 Research Parkway, Orlando, FL 32826, и Solar Rating and Certification Corporation (SRCC), c / o FSEC, 1679 Clearlake Road, Cocoa, FL 32922, предоставили разрешение на использование своих материалов при установке солнечных водонагревательных систем.

Раздел 3 Руководства по проектированию, установке, ремонту и техническому обслуживанию солнечных водонагревателей и бассейнов, выпущенный FSEC, охватывает этапы установки солнечной водонагревательной системы без отдельного солнечного резервуара для хранения воды.См. Также FSECs SDHW System Installation.pdf [внутренняя ссылка], где представлены изображения, дополняющие текстовый файл главы 3.

В отличие от солнечных водонагревательных систем, установленных во Флориде, системы, установленные в Пенсильвании, должны быть защищены от замерзания. Это означает, что система с защитой от замерзания будет включать теплообменник, нетоксичный жидкий теплоноситель, расширительный бак и, в зависимости от установленной системы, может потребоваться другой циркуляционный насос.

Информация по заполнению гликолевой системы

AAA Solar Supply [PDF / 14KB] содержит практическую информацию, которая вам понадобится для установки систем в Пенсильвании.

В начало

Этапы установки

Основные шаги по установке замкнутой солнечной системы водяного отопления:

1. Установить солнечные коллекторы на крышу
2. Установить солнечную батарею и теплообменник рядом с обычным водонагревателем
3. Установить трубопровод и насос для гликолевого контура
4. Установить водяной трубопровод
5. Установить органы управления
6. Заполнить систему
7. Изолируйте трубопроводы воды и гликоля

На этой схеме показаны компоненты солнечной водонагревательной системы.

Шаг 1: Установите солнечные коллекторы на крышу

При установке коллекторов делайте как можно меньше выступов в крыше. В некоторых случаях коллекторы могут быть установлены на крыше, а трубопровод проходит через вертикальную стену, а не через крышу. Заделайте все проемы в крыше силиконовым герметиком. Разные производители поставляют немного разное оборудование для крепления коллекторов на крыше.Тщательно следуйте инструкциям производителя.

Найдите стропила, к которым вы будете прикреплять коллекторы. Возможно, вам удастся сделать это с помощью прибора для поиска гвоздей, или вам, возможно, придется зайти в чердак и просверлить небольшое отверстие рядом с балкой, чтобы найти его. Просверлите отверстие, а затем выведите из него небольшой провод, чтобы найти его снаружи. Не забудьте закрыть отверстие силиконовым герметиком.

Стропила обычно имеют длину 16 или 24 дюйма от центра к центру. Если вы не можете прикрепить крепеж коллектора к стропилам, необходимо установить гаечный ключ между стропилами и смонтировать крепеж коллектора на шпале. Не полагайтесь на обшивку крыши для поддержки солнечных коллекторов. Убедитесь, что монтажное оборудование коллектора надежно прикреплено к элементам каркаса.

Используйте гидроизоляцию, рекомендованную изготовителями, вокруг трубопроводов, проходящих через крышу, или используйте гидроизоляцию труб.Установите оклад с герметиком для крыши, чтобы убедиться, что он не протекает.

Если вы используете пропотевшую медную сантехническую арматуру, защитите крышу от факела огнестойким ковриком.

Не забудьте установить вентиляционное отверстие в верхней части коллектора.

В начало

Шаг 2: Установите накопительный бак и теплообменник рядом с обычным водонагревателем.
Поместите солнечный накопительный бак рядом с обычным водонагревателем.Если теплообменник находится внутри резервуара для хранения, убедитесь, что соединения контура гликоля с теплообменником, а также соединения холодной и горячей воды доступны. Если теплообменник находится вне резервуара для хранения, вполне вероятно, что он поддерживается водопроводом. Установите штуцеры на патрубках накопительного бака и теплообменника, чтобы не пришлось разрезать трубопровод, если когда-либо потребуется замена бака или теплообменника.

Солнечные водонагревательные системы используют как прямое, так и рассеянное солнечное излучение.Несмотря на более холодный северный климат, Пенсильвания по-прежнему предлагает достаточные солнечные ресурсы. Как правило, если место установки не затемнено с 9 до 15 часов. и выходит на юг, это хороший кандидат на установку солнечной водонагревательной системы.

Этап 3: Установите трубопровод и насос для гликольного контура

В большинстве систем длина трубопровода для гликолевого контура не превышает 2,5 мм. Соберите всю гликолевую петлю без припоя, чтобы вы могли быть уверены, что вся петля будет соединена вместе, а затем припаяйте всю петлю.Обязательно установите штуцеры на насос, поэтому, если он когда-либо потребуется заменить, его можно будет заменить, не разрезая трубопровод.

Насос должен быть установлен в самой нижней части гликолевого контура. Выход насоса подсоединен к трубопроводу, ведущему к солнечным коллекторам на крыше. На выходе из насоса должен быть установлен обратный клапан, чтобы при выключении насоса гликоль не протекал в обратном направлении по контуру. Необходимо установить расширительный бак и манометр для контроля давления в контуре гликоля.В гликолевом контуре должен быть установлен предохранительный клапан. Выход предохранительного клапана должен быть направлен в канализацию. Этот предохранительный клапан должен быть предохранительным клапаном котла, а рабочее давление не должно превышать 30 фунтов на квадратный дюйм. Дополнительное оборудование:

• Для управления потоком в контуре может быть установлен шаровой кран или устройство для настройки контура
• В контуре гликоля также может быть установлен расходомер
• Термометры на входе и выходе теплообменника помогут контролировать работу системы

В начало

Шаг 4: Установите водопровод.
Подключите энергию холодной воды в доме к входу солнечного резервуара, а выход солнечного резервуара — к входу обычного водонагревателя.Установите клапаны и штуцеры на входах и выходах резервуаров. Если теплообменник находится за пределами резервуара для хранения солнечной энергии, вы можете использовать контур естественной конвекции между теплообменником и резервуаром для хранения солнечной энергии, или вы можете установить насос для нагнетания воды через теплообменник и резервуар. Если вы решите использовать естественную конвекцию, вам следует использовать большую трубу — по крайней мере, 1–1 / 4 дюйма из меди — для обеспечения надлежащего потока через теплообменник. Если вы решите установить насос для проталкивания воды через теплообменник, можно использовать -дюймовую медную трубу.

Шаг 5: Установите элементы управления
Дифференциальный контроллер должен быть установлен для определения разницы температур между водой в нижней части солнечного резервуара и гликолем в верхней части солнечных коллекторов. Датчики могут быть прикреплены к трубам с помощью хомутов.

Есть несколько дополнительных дополнений к этой части системы, которые, добавляя дополнительные затраты, сделают систему более удобной и, возможно, безопасной.Дополнительное оборудование включает:

• Перепускной клапан
• Регулирующий клапан
• Высокотемпературный контур радиатора

Перепускной клапан : проложите трубу между входной трубой для воды и трубой для воды, выходящей из обычного водонагревателя. Установите в эту трубу клапан (перепускной клапан). Когда этот клапан закрыт, а клапаны на входе и выходе обычного водонагревателя открыты, вода будет течь из солнечного накопителя в обычный водонагреватель (нормальная работа).Если клапаны на входе и выходе водопровода из обычного водонагревателя закрыты, а байпасный клапан открыт, вода будет течь из солнечного резервуара мимо обычного водонагревателя. Этот байпасный режим можно использовать летом, когда температура воды высока, а обычный водонагреватель можно полностью отключить.

Температурный клапан : Во избежание перегрева в резервуаре для хранения солнечной энергии может быть установлен регулирующий клапан после обычного водонагревателя.Клапан темперирования добавляет холодную воду в горячую, чтобы контролировать температуру и исключить риск ожога.

Высокотемпературный контур радиатора : Радиатор, насос и элементы управления могут быть установлены в системе для сброса энергии в случае, если контур гликоля станет слишком горячим. Это дополнение к системе может защитить систему от перегрева, если в летнее время в течение нескольких дней не используется горячая вода.

В начало

Шаг 6: Заполните систему
Проверьте герметичность гликолевого контура, заполнив гликолевый контур водой.Циркуляционный насос, вероятно, будет слишком мал для заполнения системы, поэтому вам понадобится насос для заполнения, который может обеспечить давление, достаточное для подъема воды (и гликоля) до верхней части солнечных коллекторов. Буровой насос успешно использовался для заполнения солнечных водонагревательных систем. Чтобы проверить систему на герметичность, убедившись, что в контуре гликоля нет воздуха, создайте избыточное давление в контуре гликоля до удвоенного рабочего давления (максимум 30 фунтов на квадратный дюйм и ниже номинального значения предохранительного клапана) и дайте системе постоять в течение восьми часов. .Если давление в контуре упало, у вас есть утечка, которую необходимо найти и устранить. Если давление сохраняется, заполните систему 50-процентной смесью пропиленгликоля и 50-процентной воды и создайте в контуре давление не более 15 фунтов на квадратный дюйм.

В начало

Шаг 7: Изолируйте линии подачи воды и гликоля
После проверки системы на герметичность тщательно изолируйте все линии гликоля и воды.Водяные трубопроводы могут быть изолированы стандартной изоляцией из пенопласта. Гликолевые трубопроводы и внешние теплообменники должны быть изолированы стекловолоконной изоляцией. Клейкую ленту можно использовать на стыках изоляции водопровода, а также использовать стыковочную ленту, которая поставляется с изоляцией труб из стекловолокна. Изоляцию, подверженную воздействию солнечного света, можно защитить пленкой или стойкой к УФ-излучению краской. Стекловолоконная изоляция, используемая снаружи, должна быть защищена изоляционными покрытиями из ПВХ.

Приложение 6 к Руководству по солнечному отоплению воды и бассейнов FSEC (Приложение.pdf) предоставляет обширный список инструментов, необходимых для установки, обслуживания и ремонта солнечных водонагревательных систем.

Информация по поиску и устранению неисправностей, представленная в Руководстве по солнечному водонагреванию и нагреву воды FSEC [PDF / 266KB], предлагает методы диагностики и устранения проблем в установках солнечных водонагревательных систем.

Два полезных источника от SRCC, которые предоставляют ценную информацию по установке солнечной водонагревательной системы: Солнечные водонагревательные системы OG-300 — Руководство по установке и обучающее видео для проверки солнечных водонагревательных систем (сегменты Наружный осмотр и внутренний осмотр в рамках данный видеообзор установки системы с точки зрения инспектора). Вам понадобится Quick Time 7 для просмотра сегментов. Вы можете выбрать версию большого, среднего или малого формата в зависимости от скорости вашего соединения (используйте меньшую версию для более медленных скоростей соединения). Стенограммы этих сегментов доступны по следующим ссылкам:

Вопросы

1. Какие пять важных характеристик здания необходимо оценить во время первоначального обследования участка?
2. Каковы три распространенных метода установки зажимов крепления коллектора?
3. Где должен быть стопорный винт при установке монтажного зажима в стропило и почему?
4. Зачем нужен компрессионный блок при установке монтажной скобы между стропилами?
5. Для одноэтажного здания, как можно разместить коллекторы на крыше и сколько людей требуется для этого?
6. Каким образом можно установить солнечные коллекторы на крышу двух- и более-этажного дома, хотя это и не указано в материалах, представленных в этом уроке?
7. Почему следует проявлять осторожность при подъеме черепицы, чтобы можно было установить медные выступы для водопровода?
8. Какую функцию выполняет мигающий колпачок?
9. Почему перед пайкой методом пота необходимо очистить и обработать флюсом обе поверхности медных труб и фитингов?
10. Почему необходимо прокладывать водопроводные линии коллектора так, чтобы можно было сливать воду из коллектора?
11. Что может произойти, если установить клапан сброса температуры / давления рядом с выпускным отверстием коллектора?
12. Почему автоматический воздушный клапан должен быть установлен в вертикальном положении?
13. Где лучше всего установить датчики регуляторов дифференциала?
14. Какова основная причина установки труб из мягкой меди между резервуаром-хранилищем и входом и выходом коллектора?
15. Зачем устанавливать обратный клапан в солнечной водонагревательной системе?
16. В солнечной водонагревательной системе с защитой от замерзания, как заполнить систему жидким теплоносителем и когда лучше всего выполнить эту задачу?
17. Зачем нужен расширительный бак в солнечной системе водяного отопления с защитой от замерзания?
18. Почему необходимо установить байпасную линию и шаровые краны между накопительным резервуаром солнечной энергии и обычным водонагревателем для бытового потребления?
19. Почему важно заполнить солнечную водонагревательную систему и создать избыточное давление перед установкой изоляции на водопроводных линиях?
20. Как защитить изоляцию от ультрафиолетового излучения после установки изоляции труб на наружных водопроводных линиях?
21. Какие печатные материалы следует оставить в здании после включения солнечного водонагревателя и проведения осмотра хозяином дома?

В начало

ответов

Руководство домовладельца по переходу на солнечную энергию

У потребителей есть различные финансовые возможности для выбора, когда они решают перейти на солнечную энергию. Как правило, приобретенная солнечная система может быть установлена ​​с более низкой общей стоимостью, чем система, установленная с использованием солнечной ссуды, аренды или договора купли-продажи электроэнергии (PPA).

Если вы предпочитаете покупать свою солнечную энергетическую систему, солнечные займы могут снизить первоначальные затраты на систему. В большинстве случаев ежемесячные платежи по кредиту меньше, чем типичный счет за электроэнергию, что поможет вам сэкономить деньги с самого начала. Ссуды на солнечную энергию действуют так же, как ссуды на улучшение жилищных условий, и некоторые юрисдикции предлагают субсидированные ссуды на солнечную энергию с процентными ставками ниже рыночных, что делает солнечную энергию еще более доступной.Новые домовладельцы могут добавить солнечную батарею в рамках своей ипотеки с кредитами, предоставляемыми Федеральной жилищной администрацией и Fannie Mae, что позволяет заемщикам включать финансирование для улучшения дома в покупную цену дома. Покупка солнечной энергетической системы дает вам право на получение налогового кредита на инвестиции в солнечную энергетику или ITC. В декабре 2020 года Конгресс утвердил расширение ITC, которое предоставляет 26% налоговую скидку для систем, установленных в 2020-2022 годах, и 22% для систем, установленных в 2023 году. Срок действия налоговой скидки истекает, начиная с 2024 года, если Конгресс не продлит ее.Узнайте больше о ITC.

Аренда солнечных батарей и PPA позволяют потребителям размещать солнечные энергетические системы, принадлежащие компаниям, работающим в сфере солнечной энергии, и выкупать произведенную электроэнергию. Потребители заключают соглашения, которые позволяют им иметь более низкие счета за электроэнергию без ежемесячных выплат по кредиту. Во многих случаях это означает, что не нужно тратить деньги на использование солнечной энергии. Аренда солнечных батарей влечет за собой фиксированные ежемесячные платежи, которые рассчитываются с использованием расчетного количества электроэнергии, производимой системой. При использовании PPA для солнечной энергии потребители соглашаются покупать электроэнергию, вырабатываемую системой, по установленной цене за киловатт-час произведенной электроэнергии.Однако с обоими этими вариантами вы не имеете права на налоговые льготы, поскольку не владеете солнечной энергетической системой.

Ориентироваться в сфере финансирования солнечной энергетики может быть сложно. Альянс штатов за чистую энергию выпустил руководство, чтобы помочь домовладельцам понять их варианты, объясняя преимущества и недостатки каждого из них. Скачайте руководство.

Дом на солнечной энергии: окупится ли он?

Что такое солнечная энергия для дома?

Домовладельцы, устанавливающие фотоэлектрические системы электроснабжения, получают многочисленные преимущества: меньшие счета за электричество, меньший углеродный след и потенциально более высокую стоимость дома.Но эти преимущества обычно связаны со значительными затратами на установку и обслуживание, а величина выигрыша может сильно варьироваться от одного дома к другому. Эта статья поможет домовладельцам произвести финансовые расчеты, необходимые для определения жизнеспособности солнечной энергии в их домах.

Ключевые выводы

• Тем, кто стремится к экологичности, стоит подумать об оборудовании своего дома солнечными батареями.
• Солнечная энергия не только полезна для окружающей среды, но и вы можете зарабатывать деньги, продавая излишки энергии в сеть.
• Хотя за последние годы расходы снизились, установка и обслуживание солнечных панелей могут быть довольно дорогостоящими.
• Солнечные панели лучше всего подходят для домов, которые постоянно находятся на солнце в течение всего года.
• Прежде чем переходить на солнечную энергию, обязательно изучите как социальные, так и экономические факторы.

Общие сведения о солнечной энергии

Фотогальванические (PV) солнечные технологии существуют с 1950-х годов, но из-за снижения цен на солнечные модули они считались финансово жизнеспособной технологией для широкого использования с начала тысячелетия.

Размер солнечной панели указан в терминах теоретического выходного электрического потенциала в ваттах. Однако типичный выход для установленных фотоэлектрических систем — известный как «коэффициент мощности» — составляет от 15% до 30% от теоретического выхода. Бытовая система мощностью 3 киловатт-часа (кВтч), работающая с коэффициентом мощности 15%, будет производить 3 кВтч x 15% x 24 часа в день x 365 дней в году = 3942 кВтч / год, или примерно одну треть от типичного потребления электроэнергии. семьи в США.

Но этот расчет может вводить в заблуждение, потому что нет оснований говорить о «типичных» результатах; Фактически, солнечная энергия может иметь смысл для одного дома, но не для соседнего дома.Это несоответствие можно объяснить финансовыми и практическими соображениями, которые учитывались при определении жизнеспособности.

Прежде чем приобретать солнечные панели, поинтересуйтесь предложениями нескольких авторитетных установщиков для сравнения.

Солнечная энергия для дома: стоимость

Солнечная энергия требует больших капиталовложений, и основные затраты на владение системой оплачиваются авансом при покупке оборудования. Солнечный модуль почти наверняка будет представлять собой самый крупный компонент общих расходов.

Другое оборудование, необходимое для установки, включает инвертор (для преобразования постоянного тока, производимого панелью, в переменный ток, используемый бытовой техникой), измерительное оборудование (если необходимо увидеть, сколько вырабатываемой мощности) и различные компоненты корпуса вместе с кабели и электропроводка.

Некоторые домовладельцы также рассматривают возможность хранения аккумуляторов. Исторически сложилось так, что батареи были чрезмерно дорогими и ненужными, если коммунальное предприятие платило за избыточную электроэнергию, подаваемую в сеть (см. Ниже).Также необходимо учитывать затраты на монтажные работы.

Помимо затрат на установку, существуют некоторые дополнительные расходы, связанные с эксплуатацией и обслуживанием фотоэлектрической солнечной батареи. Помимо регулярной очистки панелей, инверторы и батареи (если они установлены) обычно нуждаются в замене после нескольких лет использования.

Хотя указанные выше затраты относительно просты — часто компания, устанавливающая солнечные батареи, может указать цену на них для домовладельца, — определение субсидий, доступных от правительства и / или местного коммунального предприятия, может оказаться более сложной задачей.Государственные стимулы часто меняются, но исторически правительство США разрешало налоговый кредит в размере до 30% от стоимости системы.

Более подробную информацию о программах стимулирования в США, включая программы в каждом штате, можно найти на веб-сайте Базы данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности (DSIRE). В других странах такая информация часто доступна на правительственных веб-сайтах или веб-сайтах по защите интересов солнечной энергии. Домовладельцы также должны проконсультироваться со своей местной коммунальной компанией, чтобы узнать, предлагает ли она финансовые стимулы для установки солнечных батарей, и определить ее политику в отношении присоединения к сетям и продажи избыточной энергии в сеть.

97,7 гигаватт

В США в 2020 году было установлено 19,2 гигаватт солнечных фотоэлектрических мощностей, чтобы достичь 97,7 ГВт постоянного тока общей установленной мощности, что достаточно для питания 17,7 миллиона американских домов.

Солнечная энергия для дома: преимущества

Существенным преимуществом фотоэлектрической установки является более низкий счет за электроэнергию, но величина этого преимущества зависит от количества солнечной энергии, которое может быть произведено с учетом имеющихся условий и способа, которым коммунальные предприятия взимают плату за электроэнергию.

Первое, что нужно учитывать, — это уровни солнечного излучения, доступные в географическом положении дома. Когда дело доходит до использования солнечных батарей, как правило, лучше находиться ближе к экватору, но необходимо учитывать и другие факторы. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) составляет карты США с указанием уровней солнечного излучения; инструменты на его веб-сайте предоставляют подробную информацию о солнечной энергии для определенных мест в США.

Подобные карты и данные доступны и в других странах, часто от государственных природоохранных агентств или организаций по возобновляемым источникам энергии.Не менее важна ориентация дома; Для массивов на крыше, крыша с южной стороны без деревьев или других предметов, препятствующих солнечному свету, максимально увеличивает доступную солнечную энергию. Если это недоступно, панели можно установить на внешних опорах и установить вдали от дома, что потребует дополнительных затрат на дополнительное оборудование и кабели.

Второе соображение — это время производства солнечной энергии и то, как коммунальные предприятия взимают плату за электроэнергию. Выработка солнечной энергии происходит в основном во второй половине дня и выше летом, что относительно хорошо соответствует общему спросу на электроэнергию в теплом климате, поскольку именно в это время кондиционеры потребляют больше всего энергии.Следовательно, солнечная энергия ценна, потому что альтернативные методы производства энергии (часто электростанции на природном газе), используемые для удовлетворения пикового спроса на энергию, как правило, дороги.

Но коммунальные службы часто взимают с бытовых потребителей фиксированную плату за электроэнергию независимо от времени потребления. Это означает, что вместо того, чтобы компенсировать дорогостоящую стоимость пиковой выработки электроэнергии, солнечные энергетические системы домовладельцев просто компенсируют цену, которую они взимают за электроэнергию, которая намного ближе к средней стоимости производства электроэнергии в размере .

Однако многие коммунальные компании в США ввели схемы ценообразования, которые позволяют домовладельцам взимать плату по разным ставкам в течение дня, пытаясь отразить фактическую стоимость производства электроэнергии в разное время; это означает более высокие ставки днем ​​и более низкие ставки ночью. Фотоэлектрические солнечные батареи могут быть очень полезны в областях, где используется этот вид изменяющейся во времени скорости, поскольку произведенная солнечная энергия компенсирует наиболее дорогостоящую электроэнергию.

Насколько это выгодно для конкретного домовладельца, зависит от точного времени и величины изменений ставок в соответствии с таким планом.Аналогичным образом, коммунальные предприятия в некоторых местах имеют схемы ценообразования, которые меняются в разное время года из-за регулярных сезонных колебаний спроса. Те, у кого более высокие ставки летом, делают солнечную энергию более ценной.

Некоторые коммунальные предприятия имеют многоуровневые тарифные планы, в которых предельная цена на электроэнергию изменяется по мере роста потребления. Согласно этому типу плана, выгода от солнечной системы может зависеть от использования электричества в доме; в некоторых областях, где ставки резко возрастают по мере увеличения потребления, большие дома (с большими потребностями в энергии) могут получить наибольшую выгоду от солнечных батарей, которые компенсируют высокие предельные затраты.

Еще одно преимущество солнечной системы заключается в том, что домовладельцы могут продавать вырабатываемую солнечными батареями электроэнергию коммунальным предприятиям. В США это делается с помощью планов «чистого измерения», в которых бытовые потребители используют мощность, которую они вводят в сеть (когда скорость производства электроэнергии от солнечной батареи выше, чем уровень потребления электроэнергии в домашних хозяйствах), чтобы компенсировать мощность, потребляемая в другое время; ежемесячный счет за электроэнергию отражает чистое потребление энергии. Конкретные правила и политика измерения нетто-измерений различаются в зависимости от региона.Домовладельцы могут обратиться к базе данных DSIRE, а также должны связаться с местными коммунальными службами, чтобы получить более конкретную информацию.

Последним преимуществом является потенциальное влияние на стоимость дома из-за добавления солнечной батареи. В целом, разумно предположить, что солнечные батареи повысят стоимость большинства домов.

Во-первых, снижение счетов за электроэнергию в результате использования солнечной батареи дает неоспоримую финансовую выгоду. Во-вторых, тенденция к «зеленому» образу жизни означает, что растет спрос на дома с меньшим углеродным следом и питанием от возобновляемых источников.Наконец, покупка дома с уже установленной солнечной батареей означает, что инвестиции финансируются (для покупателя жилья) за счет ипотеки. Такая легкость финансирования потенциально делает солнечную энергию более доступной для покупателя жилья, чем покупка дома без солнечной энергии с последующим добавлением солнечной батареи.

Расчет стоимости солнечной энергии

После определения вышеуказанных затрат и выгод солнечная система теоретически может быть оценена с использованием метода дисконтированного денежного потока (DCF). Отток в начале проекта будет состоять из затрат на установку (за вычетом субсидий), а приток поступит позже в виде компенсации затрат на электроэнергию (как напрямую, так и через чистые измерения).

Вместо использования DCF жизнеспособность солнечной энергии обычно оценивается путем расчета нормированной стоимости электроэнергии (LCOE), а затем сравнения ее со стоимостью электроэнергии, взимаемой местным коммунальным предприятием. LCOE для бытовой солнечной энергии обычно рассчитывается как стоимость / киловатт-час ($ / кВтч или ¢ / кВтч) — тот же формат, который обычно используется в счетах за электроэнергию. Чтобы аппроксимировать LCOE, можно использовать следующее уравнение:

LCOE ($ / кВтч) = Чистая приведенная стоимость (NPV) стоимости владения за весь срок эксплуатации ($) / Выработка энергии за весь срок службы (кВт · ч)

Срок службы фотоэлектрического солнечного модуля обычно составляет 25-40 лет.Стоимость владения включает в себя затраты на техническое обслуживание, которые необходимо дисконтировать, чтобы определить чистую приведенную стоимость. Затем LCOE можно сравнить со стоимостью электроэнергии от коммунального предприятия; Помните, что соответствующая цена — это цена, которая возникает в периоды пика или около пика производства солнечной энергии.

Плюсы и минусы солнечных батарей для вашего дома

Как и у большинства вещей, у солнечной энергии есть свои преимущества и недостатки. В то же время некоторые экономические издержки могут быть покрыты социальными выгодами для окружающей среды и снижением вашего углеродного следа, что превышает чистую денежную оценку.

Плюсы

• Зеленая энергия, снижающая выбросы углекислого газа

• Чистый счетчик позволяет продавать излишки произведенной энергии

• Вы можете иметь право на определенные налоговые льготы

Минусы

• Расходы на установку и техническое обслуживание по-прежнему высоки

• Солнечная энергия работает только при отсутствии солнца

• Детали системы необходимо заменять каждые несколько лет

• Срок действия некоторых налоговых льгот истек или истекает

Часто задаваемые вопросы

Может ли дом работать только на солнечной энергии?

На практике это не всегда возможно.Это связано с тем, что солнечная энергия работает только тогда, когда светит солнце, а это означает, что в пасмурную погоду или в ночное время они не производят электричество. В это время есть несколько аккумуляторных решений, которые обеспечивают питание в такие периоды, но они, как правило, довольно дороги. Большинство домов с солнечными панелями все еще время от времени полагаются на электросеть.

Действительно ли вы экономите деньги с помощью солнечных батарей?

В зависимости от того, где вы живете, вполне возможно, что система со временем окупит себя и даже больше. Это связано с тем, что вы не будете тратить столько денег на покупку электроэнергии в коммунальном хозяйстве, а при наличии нетто-счетчиков вы можете еще больше сократить свои счета,

Сколько стоит солнечная панель?

Цены стабильно снижаются на протяжении многих лет.Общая стоимость будет зависеть от того, сколько киловатт мощности будет генерировать ваш массив. Согласно сообщениям потребителей, после учета налоговых льгот на солнечную энергию стоимость системы солнечных панелей в доме среднего размера в США в 2021 году составит от 11000 до 15000 долларов.

Сколько времени потребуется солнечным панелям, чтобы окупить себя?

В зависимости от того, где вы живете, и размера вашей системы, для достижения безубыточности солнечной установки может потребоваться в среднем от 10 до 20 лет.

Итог

Решение об установке фотоэлектрической солнечной системы может показаться сложной задачей, но важно помнить, что такая система — это долгосрочные инвестиции. Во многих местах солнечная энергия — хороший выбор с финансовой точки зрения.

Даже если будет установлено, что стоимость солнечной энергии немного выше, чем стоимость электроэнергии, купленной у коммунального предприятия, домовладельцы могут пожелать установить солнечную энергию, чтобы избежать потенциальных колебаний стоимости энергии в будущем, или могут просто захотеть выйти за рамки своих личных финансовых мотивов и использования солнечная энергия для «зеленого» проживания.

Солнечные водонагреватели | Министерство энергетики

Солнечные водонагреватели, также называемые солнечными системами горячего водоснабжения, могут быть экономичным способом получения горячей воды для вашего дома. Их можно использовать в любом климате, а топливо, которое они используют — солнечный свет — бесплатное.

Как они работают

Солнечные водонагревательные системы включают резервуары для хранения и солнечные коллекторы. Существует два типа солнечных водонагревательных систем: активные, у которых есть циркуляционные насосы и средства управления, и пассивные, у которых нет.

Активные солнечные водонагревательные системы

Существуют два типа активных солнечных водонагревательных систем:

• Системы прямой циркуляции
  Насосы обеспечивают циркуляцию бытовой воды через коллекторы в дом. Они хорошо работают в климате, где редко замерзает.
• Системы косвенной циркуляции
  Насосы обеспечивают циркуляцию незамерзающего теплоносителя через коллекторы и теплообменник. Это нагревает воду, которая затем течет в дом.Они популярны в климате, склонном к отрицательным температурам.

Пассивные солнечные водонагревательные системы

Пассивные солнечные водонагревательные системы обычно дешевле, чем активные системы, но они обычно не так эффективны. Однако пассивные системы могут быть более надежными и могут прослужить дольше. Существует два основных типа пассивных систем:

• Пассивные системы со встроенным накопителем
  Они лучше всего работают в областях, где температура редко опускается ниже нуля.Они также хорошо работают в домохозяйствах со значительными дневными и вечерними потребностями в горячей воде.
• Системы Thermosyphon
  Вода течет через систему, когда теплая вода поднимается, а более холодная вода опускается. Коллектор необходимо установить под накопительной емкостью, чтобы в емкость поднималась теплая вода. Эти системы надежны, но подрядчики должны уделять особое внимание конструкции крыши из-за тяжелого резервуара для хранения. Обычно они дороже интегральных пассивных систем коллектор-накопитель.

Резервуары для хранения и солнечные коллекторы

Для большинства солнечных водонагревателей требуется накопительный резервуар с хорошей изоляцией. Баки для хранения солнечной энергии имеют дополнительный выход и вход, соединенные с коллектором и от него. В системах с двумя баками солнечный водонагреватель предварительно нагревает воду до того, как она поступает в обычный водонагреватель. В системах с одним резервуаром резервный нагреватель объединен с накопителем солнечной энергии в одном резервуаре.

В жилых помещениях используются солнечные коллекторы трех типов:

• Плоский коллектор
  Плоские остекленные коллекторы — изолированные, защищенные от атмосферных воздействий коробки, которые содержат темную абсорбирующую пластину под одной или несколькими стеклянными или пластиковыми (полимерными) крышками. .Плоские неглазурованные коллекторы, обычно используемые для солнечного обогрева бассейнов, имеют темную пластину-поглотитель, изготовленную из металла или полимера, без крышки или корпуса.
• Интегральные коллекторно-накопительные системы
  Также известные как системы ICS или batch , они имеют один или несколько черных резервуаров или трубок в изолированном застекленном ящике. Холодная вода сначала проходит через солнечный коллектор, который предварительно нагревает воду. Затем вода поступает в обычный резервный водонагреватель, обеспечивая надежный источник горячей воды.Их следует устанавливать только в условиях умеренно-морозного климата, поскольку наружные трубы могут замерзнуть в суровую и холодную погоду.
• Солнечные коллекторы с вакуумными трубками
  Они представляют собой параллельные ряды прозрачных стеклянных трубок. Каждая трубка содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую трубку-поглотитель, прикрепленную к ребру. Покрытие ребра поглощает солнечную энергию, но препятствует тепловым потерям. Эти коллекторы чаще используются для коммерческих приложений в США.

Солнечные водонагревательные системы почти всегда нуждаются в резервной системе в пасмурные дни и в периоды повышенного спроса.Обычные накопительные водонагреватели обычно обеспечивают резервное копирование и могут уже быть частью солнечной системы. Резервная система также может быть частью солнечного коллектора, например, резервуары на крыше с термосифонными системами. Поскольку система накопления со встроенным коллектором уже накапливает горячую воду в дополнение к накоплению солнечного тепла, она может быть укомплектована водонагревателем без резервуара или водонагревателем по запросу в качестве резервного.

Выбор солнечного водонагревателя

Перед покупкой и установкой солнечной водонагревательной системы вы должны сделать следующее:

Также ознакомьтесь с различными компонентами, необходимыми для солнечных водонагревательных систем, включая следующие:

Установка и обслуживание Система

Правильная установка солнечных водонагревателей зависит от многих факторов.Эти факторы включают солнечные ресурсы, климат, местные строительные нормы и правила и вопросы безопасности; поэтому лучше всего обратиться к квалифицированному подрядчику по установке солнечных тепловых систем.

После установки правильное обслуживание вашей системы обеспечит ее бесперебойную работу. Пассивные системы не требуют особого обслуживания. Для активных систем обсудите требования к обслуживанию со своим поставщиком системы и обратитесь к руководству пользователя системы. Сантехника и другие обычные компоненты водяного отопления требуют того же обслуживания, что и обычные системы.Стекло может потребоваться в сухом климате, где дождевая вода не обеспечивает естественного ополаскивания.

Регулярное обслуживание простых систем может проводиться не чаще, чем каждые 3–5 лет, предпочтительно подрядчиком по солнечной энергии. Системы с электрическими компонентами обычно требуют замены детали или двух через 10 лет. Узнайте больше об обслуживании и ремонте солнечных водонагревательных систем.

При отборе потенциальных подрядчиков для установки и / или технического обслуживания задайте следующие вопросы:

• Есть ли у вашей компании опыт установки и обслуживания солнечных водонагревательных систем?
  Выберите компанию, у которой есть опыт установки системы нужного вам типа и обслуживания выбранных вами приложений.
• Сколько лет у вашей компании есть опыт установки и обслуживания солнечного отопления?
  Чем больше впечатлений, тем лучше. Запросите список прошлых клиентов, которые могут предоставить рекомендации.
• Имеет ли ваша компания лицензию или сертификат?
  В некоторых штатах требуется наличие действующей лицензии сантехника и / или подрядчика по солнечной энергии. Свяжитесь с вашим городом и округом для получения дополнительной информации. Подтвердите лицензирование с советом по лицензированию подрядчиков вашего штата.Совет по лицензированию также может сообщить вам о любых жалобах на подрядчиков, получивших государственную лицензию.

Повышение энергоэффективности

После того, как водонагреватель правильно установлен и обслуживается, попробуйте некоторые дополнительные стратегии энергосбережения, которые помогут снизить счета за нагрев воды, особенно если вам требуется резервная система. Некоторые энергосберегающие устройства и системы дешевле устанавливать вместе с водонагревателем.

Другие варианты водонагревателей

Избегайте этих ошибок проектирования солнечных батарей

Вот некоторые из наиболее распространенных и наиболее серьезных ошибок, которые допускаются при проектировании солнечных батарей.

ИЗБЕГАЙТЕ АРХИТЕКТУРНОГО ЭКСТРЕМИЗМА

Необязательно, чтобы здание на солнечных батареях выглядело как урод. Есть много вариантов установки солнечных коллекторов, и они не обязательно должны быть расположены рядом с зданием (хотя они будут на 10% эффективнее, если они таковы).

Установить на землю

Установить вертикально

Устанавливается в гараже или другом пристройке.

Установите на навес для дров или в беседку у бассейна.
Будьте эффективны и уменьшите количество солнечных коллекторов, которые вам нужны.

Не будет экономической выгоды, если солнечная система отопления снизит стоимость недвижимости. Стильное футуристическое здание может быть приемлемым в некоторых местах, но в других оно может показаться неуместным и навязчивым. Используйте свое воображение и сделайте солнечную энергию частью своей жизни. Необязательно переворачивать свою жизнь и строительство на солнечную энергию.

СОХРАНИТЕ ЭНЕРГИЮ ПРЕЖДЕ ВСЕГО

Здание, работающее на солнечной энергии, в первую очередь должно быть энергоэффективным.Тогда стоимость и архитектурный эффект здания будут разумными.

ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР

Важно правильно выбрать солнечный коллектор для поставленной задачи. Конструкция солнечного коллектора, производящая высокие температуры и использующая «высокие технологии», на самом деле не может производить больше полезного тепла. Ванна с теплой водой содержит больше тепла, чем наперсток с обжигающей горячей водой. Для этих солнечных коллекторов есть место, но их нельзя использовать в проектах с низкими и средними температурами.Вам понадобится больше этих солнечных коллекторов, а не меньше, потому что они обеспечивают меньше тепла при более низких температурах. Многие «высокотехнологичные» солнечные коллекторы имеют низкую чистую солнечную апертуру. Другими словами, солнечный коллектор размером 4 x 8 футов (32 квадратных фута брутто) может иметь гораздо меньше чистых квадратных футов черного абсорбирующего материала, задерживающего солнце. Коллекторы с вакуумными трубками не должны проливать снег.

Приведенные выше фотографии иллюстрируют некоторые из проблем, возникающих при выборе конструкции солнечного коллектора.Плоские солнечные коллекторы слева будут сбрасывать снег и иметь хорошую солнечную апертуру брутто / нетто. Правый коллектор имеет плохое отверстие в сетке и не сбрасывает снег.

Щелкните график, чтобы увеличить версию.

ЗНАЙТЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ТОЧНЫХ УГЛОВ

Важно понимать, что отклонения от «точного идеального угла» для солнечных коллекторов могут привести к незначительной потере производительности или вообще без нее.Дорогие, неприглядные монтажные стойки и лишняя утепленная сантехника обычно не стоят хлопот. Отклонения до 30 градусов не имеют значения, а потери тепла из-за избыточных трубопроводов и ветра могут быть значительными.

НЕДОСТАТОЧНОЕ ХРАНЕНИЕ

Солнечные энергетические системы, в которых не предусмотрено накопление тепла, когда солнце не светит, будут иметь ограниченную ценность. Большинство зданий мало нуждаются в тепле, когда светит солнце.Вы не можете просто добавить солнечные коллекторы к котельной.

Не делайте бомбу!

С уважением относитесь к солнечной энергии. Обычный солнечный коллектор с плоской пластиной может генерировать температуру до 270 ° F, что может привести к превращению воды в пар. Высокотехнологичные высокотемпературные коллекторы (которые мы не рекомендуем) могут генерировать температуру до 400 ° F. Вам необходимо спланировать застой солнечных коллекторов в условиях полного солнечного света и иметь безопасные средства защиты от перегрева.Солнечные системы отопления должны выходить только из безопасного состояния (безотказного). В конструкции Radiantec в качестве теплоносителя используется антифриз. Антифриз закипает при более высокой температуре, чем вода.

Никого не ошпаривать горячей водой!

В арматуру нельзя подавать воду с высокой температурой. Вода при температуре 140 ° F может вызвать ожог третьей степени всего за три секунды. Используйте очень надежные клапаны для защиты от ожогов и установите водоотводчик типа U, чтобы горячая вода не поднималась по трубе подачи холодной воды под действием силы тяжести.Рассмотрите возможность использования небольшого отдельного резервного резервуара для горячей воды для бытового потребления, который следует за резервуаром для хранения солнечной энергии. Эта конструкция очень эффективна и безопасна, поскольку предотвращает резкие перепады температуры в приборе.

Не создавать опасности для здоровья!

Вода, которая будет использоваться для потребления человеком, не должна застаиваться в течение продолжительных периодов времени в занятом здании. Не должно быть «тупикового конца» или участков трубы, которые не текут при нормальном использовании.

Никого не травить!

Если вы используете автомобильный антифриз, убедитесь, что клапаны сброса давления опускаются в канализацию, а не на пол. Его будут пить домашние животные. Даже «нетоксичный» антифриз не обязательно будет вам полезен после того, как он долгое время находился в системе. В резервуарах для хранения солнечной энергии, поставляемых Radiantec, используются теплообменники с двойными стенками и вентиляцией для максимальной защиты.

Чрезмерная простота

Несмотря на общие достоинства простоты, мы не должны ставить под угрозу безопасность или механические характеристики. Если что-то может случиться, это когда-нибудь случится, и солнечные системы отопления должны быть рассчитаны на весь срок службы здания. Чтобы обеспечить долгий срок службы и безопасность, предусмотрите возможность застоя, перегрева, замерзания и коррозии.

Мы приглашаем вас изучить этот веб-сайт и нажать «Следующий шаг», если вам нужна дополнительная информация.

Наши специалисты по солнечной энергии всегда готовы ответить на вопросы.

Звоните 1-800-451-7593

Инструкции по установке и эксплуатации солнечной водонагревательной системы | Солнечный луч солнечной

Мы в Sun Ray Solar хотели бы поздравить вас с решением приобрести солнечную систему нагрева воды и присоединиться к миллионам людей, которые используют этот экономичный и надежный выбор для горячего водоснабжения.

Основанная в 1978 году как инновационная компания, Sun Ray Solar позиционирует себя как предпочтительный поставщик для тех подрядчиков и клиентов, которым требуются высочайшая надежность, производительность и рентабельность солнечных систем отопления.Sun Ray Solar предлагает широкий выбор солнечных водонагревательных систем для удовлетворения ваших потребностей и требований.

Пожалуйста, внимательно прочтите это руководство перед установкой системы. Водонагревательная система Sun Ray Solar, подходящая для вашего географического и климатического района, обеспечит вам эффективный и надежный источник бесплатной горячей воды на долгие годы при установке в соответствии с данным руководством. Спасибо за ваш вклад в энергосбережение.

Описание системы

В этом руководстве описывается WH-1.Активные, прямые системы. (См. Схему системы). Модель Sun Ray WH-1. это активная, прямая система. Эта система использует питьевую воду в солнечном коллекторе, и она открыта для городского давления. WH-1 ​​разработан для установки в областях, где температура воздуха опускается ниже 41 ° F не чаще 3–4 раз в год, а продолжительность такой низкой температуры не превышает 8 часов.

Основные компоненты системы

Солнечные коллекторы

Sun Ray Солнечные коллекторы — это сердце системы.Их основная функция — поглощать солнечное излучение и передавать накопленное тепло жидкости, циркулирующей в системе. В северном полушарии солнечные коллекторы Sun Ray лучше всего ориентировать прямо на юг и наклонены под градус вашей местной широты. Коллекторы устанавливаются в зоне (на крыше или на земле) с полным солнечным окном.

Солнечные коллекторы

Sun Ray изготовлены из полностью медной или медно-алюминиевой абсорбирующей пластины с высокоэффективным абсорбирующим покрытием, изоциануратной задней и боковой изоляционной панелью и крышкой из безопасного закаленного стекла.Все они заключены в коррозионно-стойкую оцинкованную стальную раму. Пластину абсорбера коллектора можно легко отремонтировать или заменить при необходимости.

Солнечный водонагреватель

Бак для хранения имеет стеклянную облицовку и анодный стержень для максимальной защиты от коррозии. Его внутренний коллектор обеспечивает равномерное распределение тепла, а изоляция из пенопласта сводит к минимуму потери тепла. Бак доступен с электрическим элементом или без него. (Зарегистрировано UL, гарантия 5 лет)

Автоматический регулятор

Контроллер представляет собой термостат дифференциальной температуры, разработанный специально для регулирования работы солнечной системы.Его основная функция — контролировать температуру коллектора и хранилища, а также автоматически включать и выключать небольшой циркуляционный насос при соответствующих перепадах температур. Контроллер также может обеспечивать дополнительные функции, такие как: защита системы от замерзания (слив / обратный слив или рециркуляция), высокая температура накопительного бака. предел и положительное ВЫКЛ, когда температура коллектора ниже 80 ° F. (Включено в список UL. 5 лет гарантии)

Циркуляционный насос малой мощности

Все жизненно важные компоненты изготовлены из коррозионно-стойкой высококачественной нержавеющей стали.Этот тихий самосмазывающийся циркуляционный насос не требует обслуживания и требует очень мало энергии для работы. (Включено в список UL. 18 месяцев гарантии)

Используя базовую схему системы, можно установить различные типы и размеры систем.

Определение размера системы

Накопительный бак : выберите от 15 до 20 галлонов на человека в день или от 15 до 20 галлонов на спальню (мин. Резервуар на 60 галлонов)
Пример : Для семьи из четырех человек или для дома с четырьмя спальнями выберите резервуар на 80 галлонов
Солнечные коллекторы : выберите от половины до одного кв / фут солнечных панелей на один галлон хранилища
Пример : для резервуара емкостью 80 галлонов потребуется от 40 до 80 кв / фут солнечных панелей.

Установка

Вся сантехника, электрическая и структурная должны быть установлены в соответствии с конкретными местными правилами.

Наклон и ориентация солнечных коллекторов

Идеальная ориентация солнечных коллекторов Sun Ray — прямо на юг (северное полушарие) и наклонено до градуса вашей местной широты, но любое направление в пределах 90 ° от юга приемлемо, если общий градус наклона + угол ориентации строго на юг составляет менее 130 °.

Пример-1: Наклон крыши 15 ° и обращен к S.W. или 45 ° от юга: поэтому 15 ° + 45 ° = 60 ° или меньше 130 °. Это приемлемая ориентация.

Пример-2: Наклон крыши 45 ° и обращен на запад или 90 ° с юга: поэтому 45 ° + 90 ° = 135 °. Это более 130 ° и недопустимая ориентация.

Минимальные стандарты установки системы

Установите систему согласно схеме.

• Коллекторы следует устанавливать как можно ближе к накопительному резервуару.
• Коллекторы следует устанавливать в зоне с полным солнечным окном.
• Коллекторы следует монтировать с минимальным воздушным зазором 1 ½ ”над кровельным покрытием.
• Коллекторы и трубопроводы должны иметь уклон не менее 4 дюймов на 10 футов для обеспечения полного дренажа.
• Коллекторы следует монтировать параллельно.
• Крепежные болты коллекторов должны входить в стропила крыши или использовать деревянный брусок под обшивкой.
• Все проемы в крыше должны быть заделаны.
• Установите трубопровод массива коллектора в конфигурации с обратным возвратом, чтобы длины путей подачи и возврата коллектора были примерно равной длины.
• Установите клапан защиты от замерзания на обратной линии согласно схеме (опция).
• Вентиляционное отверстие должно быть установлено вертикально в самой высокой точке системы.
• Колпачок вентиляционного отверстия должен оставаться незакрепленным для правильной работы. Вентиляционное отверстие должно быть изолировано
• Датчик коллектора должен быть установлен рядом с выходом коллектора.
• Для лучшей защиты датчик замерзания должен быть установлен на поглотителе в центре решетки коллектора.
• Провода датчика не должны подвергаться воздействию прямых солнечных лучей.
• Проволочные гайки, соединяющие датчики, должны быть заполнены силиконом, чтобы предотвратить проникновение влаги в датчик.
• Используйте медную трубу ¾ ”для всех участков длиной более 50 футов. Используйте ½” или ¾ ”для участков менее 50 футов.
• По возможности используйте длинные 90-дюймовые и мягкие медные трубки, чтобы минимизировать ограничения потока.
• Все участки трубопровода должны быть изолированы с коэффициентом сопротивления R 2,6 или выше. (7/8 ″ ID x 5/8 ″ стенка) (Холодная линия 5 ‘от резервуара)
• Вся внешняя изоляция труб должна быть защищена от УФ-излучения и влаги. (Покраска наружным латексом)
• Установите накопительный бак в помещении вблизи электрических розеток 110 В. Защитите резервуар на случай землетрясения.
• Установите запорный вентиль для солнечной системы, чтобы не прерывалась подача холодной воды.
• Установите предохранительный клапан T&P.Дренажная линия должна выводиться наружу на высоте не выше 6 дюймов над уровнем земли.
• Установите насос на подающий трубопровод коллектора так, чтобы стрелка указывала в направлении потока. (Коллекционерам)
• Установить предохранительный обратный клапан термосифона на обратной линии коллектора.
• Установите датчик резервуара на шпильку с резьбой, расположенную за крышкой нижней части резервуара.
• Установите автоматический регулятор на бак или рядом с розеткой 110 В.
• Установите контроллер в соответствии с инструкциями по установке, прилагаемыми к контроллеру.
• Следуйте инструкциям производителя резервуара для высоковольтного подключения электрического элемента и таймера элемента.
• Прикрепите ярлыки с предупреждениями и инструкциями, прилагаемые к системе.

Общие способы монтажа

Типовой монтаж коллектора на наклонной крыше

Типовой монтаж коллектора на плоской крыше

Типовой деревянный коллектор для монтажа на плоской крыше

Инструкция по эксплуатации

Первый запуск:

В этот момент вся электроэнергия в системе отключена, кран подачи холодной воды выключен, запорные краны коллектора выключены, и резервуар для хранения пуст.Вентиляционное отверстие в верхней части коллекторов не установлено, поэтому коллекторы можно промывать.

(A) Заполните резервуар, включив главный клапан и дайте воздуху вымыться из резервуара.

(B) Включите стопорные клапаны, чтобы заполнить коллекторы. (Можно смыть примеси вроде рыхлого припоя, льна, стыковочного компаунда доп. Из коллекторов выкинул резьбовой соединитель вентиляционного отверстия).

(C) После промывки коллекторов установите воздухоотводчик и создайте давление в системе, автоматический воздухоотводчик будет стравливать оставшийся воздух из коллекторов, если его заглушка ослаблена.(Для циркуляции воды в системе не должно быть воздуха).

(D) После заполнения системы следуйте инструкциям контроллера для точной настройки. Подключите шнур насоса к контроллеру. Подключите контроллер к розетке 110 В и установите переключатель контроллера в автоматический режим.

(E) Система должна начать работать, если светит солнце. Через несколько секунд возвратный трубопровод коллектора будет очень горячим. В течение одной или двух минут возвратная линия должна остыть примерно на 10-15 ° F выше, чем линия подачи.

(F) Установите таймер электрического элемента так, чтобы он не конкурировал с солнцем.

Описание нормального режима работы

Когда доступна солнечная энергия, автоматически управляемый насос циркулирует воду, нагретую солнечным светом, из коллекторов через резервуар для хранения солнечной энергии для достижения желаемой температуры (от 130 ° F до 180 ° F). Основная функция коллектора — улавливать солнечную энергию и передавать собранное тепло жидкости, циркулирующей по системе.

Основная функция контроллера — контролировать температуру коллектора и хранилища и автоматически включать или выключать насос при соответствующей температуре.

Основная функция солнечных аккумуляторов — накапливать собранную энергию. Бак оборудован электрическим элементом и в качестве резервного становится водонагревателем. Можно добавить таймер для управления электрическим элементом, чтобы он не мог конкурировать с солнечной энергией.

Обслуживание системы

Sun Ray Солнечные водонагревательные системы требуют относительно небольшого внимания. Но, как и в случае с любой механической системой, для обеспечения бесперебойной работы системы необходимо некоторое базовое обслуживание.Требования к обслуживанию системы водяного отопления Sun Ray Solar аналогичны требованиям к обычным водонагревателям. Коллекторы, трубопроводы и резервуар для хранения следует проверять на герметичность, систему следует периодически промывать для удаления резервуара и собранных загрязнений (образование накипи в районах с жесткой водой). Системы следует проверять не реже двух раз в год на предмет правильной работы насоса, контроллера и датчиков. Стекло коллектора можно периодически ополаскивать для удаления скопившейся пыли, чтобы повысить эффективность коллектора.

Защита от замерзания

Когда вода в коллекторе достигает температуры, близкой к замерзанию, механизмы защиты системы от замерзания защищают ее следующим образом:

(A) Контроллер периодически включает и выключает насос, чтобы нагреть коллектор водой из накопительного бака.