VALTEC | Коллектор отопления распределительный

• Техподдержка
• Статьи
• Коллектор отопления распределительный

#трубопроводная арматура #обзоры

Коллекторы – сантехническая арматура, массовая потребность в которой возникла с усложнением схем отопления, водоснабжения. В связи с увеличением числа точек водоразбора, потребителей воды в доме и квартире, распространением многоконтурных систем отопления (напольных, настенных, потолочных, радиаторных с горизонтальной разводкой) распространенной задачей стало увязать оборудование так, чтобы подсистемы не влияли друг на друга при изменении рабочих режимов, получая требуемые расход и давление воды/теплоносителя. Организовать это без монтажа множества дополнительных элементов и трудоемких расчетов позволяют коллекторы (практики также называют их гребенками).

В наиболее простом виде коллектор отопления распределительный представляет собой трубу (корпус) с отводами, через которые происходит распределение потока рабочей среды по веткам или контурам системы.

В зависимости от материала коллектора и применяемой технологии монтажа отводящие патрубки оснащаются резьбой либо выполняются под приварку. Более сложным и технологичным вариантом являются коллекторы с предустановленными на выходах элементами управления и регулировки – кранами, вентилями, настроечными клапанами.

В настоящее время внутренние инженерные системы зданий оборудуются, в основном, коллекторами из латуни, нержавеющей стали, пластика (чаще всего – полипропилена). 

Рис. 1. Латунный коллектор VTc.500.NE

Пример латунного коллектора без элементов управления показан на рис. 1. Корпус изделия выполнен методом горячего штампования, имеет удобную для монтажа форму – с участками шестигранного сечения в месте коллекторной резьбы (она – внутренняя/наружная). К отводам могут быть присоединены как непосредственно трубы – с помощью коллекторных фитингов – так и арматура (в частности, шаровые краны VTc.720.NE). Через специальный тройник коллектор отопления распределительный можно оборудовать воздухоотводчиком, дренажным краном либо измерительным прибором.

Рис. 2. Конструкция и внешний вид коллектора с отсекающими клапанами VTc.580.N

На рис. 2 показан вариант «сложного» коллектора – VT.580.N (NE), выходы которого оснащены отсекающими кранами. Конструкция этого коллектора включает в себя латунный никелированный корпус 1 с присоединенными к нему выходными патрубками 2 (их соединение произведено на резьбе и герметизировано клеем анаэробного твердения Loctite, допущенным для контакта с пищевыми жидкостями). В отводах корпуса между выполненными из РТFE (тефлона) седельными прокладками 3 расположены шаровые затворы 4 – латунные, с хромовым гальванопокрытием. Затвор приводится в движение латунным штоком

6, уплотнение которого обеспечивается двумя сальниковыми EPDM-кольцами 5. Перекрытие потока осуществляется поворотом на 90º выполненной из ABS ручки 7, крепление которой к штоку производится с помощью винта 8.

Как известно, шаровые краны допускается использовать только в качестве запорной арматуры, затвор которой должен находиться в одном из двух положений – «Открыто» или «Закрыто», но не в промежуточном. Для случая, когда необходимо плавное регулирование потоков рабочей среды, необходим коллектор типа VTc.560.N (NE), оснащенный встроенными вентилями.

Рис. 3. Конструкция и внешний вид коллектора со встроенными вентилями VTc.560.NE

Конструкция коллекторов VTc.560 (рис. 3

) содержит латунный никелированный корпус 1. Вращение латунного штока 3 приводит к линейному перемещению ползуна золотника 4 со сменной золотниковой EPDM-прокладкой 5, которая крепится к штоку винтом. Шток фиксируется пружинной скобой 7. В качестве сальникового уплотнения штока используются два кольца 6 из EPDM. Латунная вентильная муфта 2 имеет резьбовое присоединение к корпусу. Герметичность этого соединения обеспечивается прокладочным кольцом из EPDM 8. Регулировка расхода через вентиль производится вращением ручки 9, выполненной из пластика ABS. Коллектор комплектуется набором ручек красного и синего цвета.

Новым видом распределительных коллекторов являются коллекторы из нержавеющей стали. Технологичность материала позволяет выполнять их с большим, чем у латунных аналогов, проходным сечением (для коллектора VTc.505.SS условным диаметром 1″ – 1500 мм

2). Это способствует выравниванию давления для потребителей, подключенных к коллектору. В таблице приведено сравнение характеристик коллекторов VALTEC, выполненных из нержавеющей стали и латуни, равнозначных по присоединительным размерам – 1″, «евроконус».

Таблица. Сравнение характеристик коллекторов из нержавеющей стали и латуни

Характеристика	VTc.505.SS	VTc.500.NE
Материал коллектора	Сталь AISI 304	Латунь CW617N, никелевое покрытие
Номинальное давление, бар	8,0	16,0
Пробное давление, бар	12,0	24,0
Максимальная рабочая температура, °С	130	130
Усредненный коэффициент местного сопротивления	1,1	2,25
Расстояние между осями выходов, мм	50	40
Диаметр резьбы выходов, дюйм	3/4	3/4
Средний полный срок службы, лет	50	50

В производственной программе VALTEC присутствует также коллектор из нержавеющей стали VTc. 510.SS с увеличенным до 100 мм межосевым расстоянием выходных патрубков (рис. 4). Он разработан для особого применения – в составе узлов учета в многоквартирном здании. Установка такого коллектора на этаже позволяет вынести расходомеры за пределы квартир, на общедомовую площадь, что гораздо удобнее для управляющих компаний и служб эксплуатации. Диаметр резьбы отводящих патрубков коллектора VTc.510.SS – 1/2″.

Рис. 4. Коллектор из нержавеющей стали с увеличенным расстоянием между выходами VTc.510.SS

Если на объекте монтируются полипропиленовые трубопроводы, можно реализовать различные варианты распределения потоков – с использованием металлического коллектора и переходных фитингов, готового полипропиленового коллектора или коллекторных тройников.

Рис. 5. Полипропиленовый коллектор со встроенными шаровыми кранами VTp.780

Полипропиленовые коллекторы отопления VTp.780.0 (рис. 5) оборудованы шаровыми кранами, имеют выходы – от двух до шести – под муфтовую приварку труб либо фитингов (например, VTp. 710 для подключения трубы из PEX) наружным диаметром 20 мм. Условный диаметр коллектора – 40 мм. Он также монтируется методом раструбной сварки. В комплекте поставляется заглушка со встроенным ручным воздухоотводчиком.

Для перехода с выходов готового полипропиленового коллектора на резьбовое металлическое соединение (необходимость в этом бывает довольно часто) монтажники используют комбинированные фитинги и специальную арматуру. Но получить требуемый распределитель потоков можно и другим способом – используя полипропиленовый тройник VTp.734. Соединение этих фитингов между собой с помощью сварочного даст практику коллектор с выходами, имеющими наружную резьбу диаметром 1/2 или 3/4″ (рис. 6). Расстояние (по центрам) между отводами полученного изделия – 53–54 мм. Диаметр полипропиленовых патрубков коллекторного тройника – 40 мм.

Рис. 6. Распределительный коллектор, выполненный из полипропиленовых тройников VTp.734

Латунные, стальные и полипропиленовые коллекторы VALTEC широко используются в системах встроенного и радиаторного отопления, водяного охлаждения, водоснабжения, в том числе – питьевого, иных установках, рабочие среды которых не агрессивны к материалам изделий.

Помимо непосредственно коллекторов, раздел нашего каталога «Коллекторные системы» включает в себя распределительные шкафы, блоки в сборе, полный набор комплектующих (кронштейны, фитинги, контрольно-измерительные приборы, арматура и т.д.). 

Распечатать статью:
Коллектор отопления распределительный

© Правообладатель ООО «Веста Регионы», 2010
Все авторские права защищены. При копировании статьи ссылка на правообладателя и/или на сайт www.valtec.ru обязательна.

гребенка, коллекторная группа, для чего нужен отопительный коллектор в водяной системе, виды, устройство, принцип работы, как работает, регулировка

Содержание:

Для чего нужна коллекторная группа
Какие бывают гребенки для отопления
Правила выбора распределительных коллекторов

Основные производители оборудования для отопительных систем

Каждый владелец квартиры или жилого дома предпочитает, чтобы отопительная система работала бесперебойно и с максимальной эффективностью. Для достижения этой цели используются различные способы, среди которых большинство потребителей выбирает распределительные коллекторы. Это устройство пропорционально распределяет тепловые потоки, которые выделяет теплоноситель, благодаря чему отопительная система функционирует максимально продуктивно. Помимо этого разные виды коллекторов для отопления характеризуются своими особенностями и имеют множество преимуществ, о которых следует узнать подробнее.

Для чего нужна коллекторная группа

Распределительный коллектор отопления внешне похож на металлическую гребенку, так как имеет большое количество выводов для подключения приборов отопления. Это позволяет регулировать объем, температуру и давление теплоносителя. Следовательно, с помощью устройства можно контролировать подачу тепла в каждом отдельном помещении дома или квартиры. К распределительному коллектору можно подключать радиаторы, конвекторы, систему теплого пола и даже панельный способ отопления.

В наше время коллекторная система отопления достаточно популярна. Важно понимать, для чего нужен коллектор в отоплении.

Большинство российских потребителей пользуются коллекторами европейской марки STOUT, так как они более приспособлены для работы в России. Производство коллекторов осуществляется на итальянских заводах. Использование высокотехнологичного оборудования и строгий контроль качества на каждом производственном этапе позволяет получить продукцию высокого качества.

По сравнению с брендами класса «премиум», которые также производятся на заводах в Италии, коллекторы STOUN отличаются более низкой стоимостью.

Для большинства потребителей является актуальным вопрос, как работает коллектор отопления. Особенностью устройства являются две взаимосвязанные части, подающий и возвратный коллектор, объединенные в один блок. Первая составляющая контролирует подачу горячей воды к каждому прибору отопления, при этом с помощью специального клапана каждый действующий контур перекрывается при необходимости. Возвратный коллектор распределяет тепло и регулирует уровень давления, что способствует пропорциональному обогреву каждого помещения в доме.

В многоэтажных домах на каждом этаже устанавливается отдельный коллектор, в результате регулируется температура и на этаже, и в отдельных комнатах. Преимуществом поэтажного коллектора отопления является возможность отключения одного контура без ущерба для работы всей системы отопления.

Какие бывают гребенки для отопления

Принцип работы коллектора отопления кардинальных отличий не имеет, виды определяются материалом, используемым для их изготовления, количеством подключаемых приборов и дополнительного оборудования.

Для изготовления устройств используются материалы, устойчивые к агрессивным внешним факторам. С учетом этого гребенка распределительного коллектора для отопления может быть выполнена:

• Из стали.
• Из различных полимеров.
• Из меди или латуни.

Количество подключаемых приборов в системе отопления через коллектор может составлять от 2 до 12 единиц. Поэтому при недостаточном количестве тепла можно подключить дополнительное оборудование. В зависимости от уровня сложности распределительные коллекторы делятся на следующие виды:

• Простое оборудование не имеет вспомогательных деталей, с помощью которых регулируется работа устройства. Кольцевой коллектор для отопления выполнен в виде железной трубки, на которой имеются ответвления и два соединительных отверстия с боков.
• Усовершенствованные модели снабжены всевозможными датчиками, контрольными и автоматическими элементами, а также большим количеством арматуры.

Чаще всего регулировка коллектора отопления сложного типа выполняется такими устройствами:

• Датчики, контролирующие уровень давления и температуры.
• Блок, контролирующий подачу теплоносителя.
• Автоматический термостат, который необходим для поддержания нормального давления и его автоматического уменьшения при достижении критических значений.
• Электронные клапаны и смесители, необходимые для сохранения запрограммированных температурных значений.
• Автоматические устройства для выпуска воздуха и клапаны, позволяющие сливать воду из системы.

Правила выбора распределительных коллекторов

Несмотря на все преимущества распределительных коллекторов, далеко не каждый хозяин решается на установку такого оборудования в своем жилище. Это связано с устройством коллектора отопления и наличием некоторых особенностей, касающихся приобретения и выполнения монтажных работ.

В частности речь идет о следующем:

• Достаточно высокая цена. В основном стоимость определяется использованием высококачественных металлов при изготовлении коллекторной группы для отопления. Кроме того возникает необходимость приобретения различных дополнительных элементов, арматуры и оборудования. Однако следует помнить, что технология характеризуется высоким качеством и удобством использования, а также способностью достичь максимальной эффективности работы приборов отопления.
• Необходимость использования циркуляционного насоса и других приборов. Функционирование водяного коллектора для отопления возможно при условии установки насоса в систему, дополнительной арматуры для каждого прибора отопления, различных заглушек и кранов, а также правильно подобранного коллекторного шкафа.
• Сложность выполнения монтажных работ и их высокая стоимость. Установить оборудование может только квалифицированный мастер, который разбирается в вопросе, для чего нужен коллектор в системе отопления. При этом обязательно потребуется определенное количество времени и соответствующие расходы. Некоторые системы могут устанавливаться и подключаться только на одном из этапов строительства дома, например, система «теплый пол».

Те, кто не считает перечисленные факторы особенно важными, могут отправляться за приобретением распределительного коллектора. Однако к выбору оборудования следует подходить очень внимательно, обращая внимание на материал изготовления и технические параметры системы.

Особое значение при выборе коллектора отопления в сборе имеют следующие характеристики:

• Давление системы. Очень важно установить при каких значениях оборудование может безупречно функционировать.
• Какое количество электрической энергии будет потреблять коллектор.
• Какое количество приборов отопления планируется подключить к распределительному коллектору.
• Пропускная способность устройства.
• Возможность добавления контуров при увеличении количества приборов отопления.
• Наличие дополнительных элементов контроля и автоматики.
• Известность завода-изготовителя и отзывы о нем.

Основные производители оборудования для отопительных систем

Желание сэкономить на приобретаемом оборудовании может стать причиной быстрого выхода из строя коллектора, что приведет к дополнительным затратам на проведение ремонтных работ и даже замену оборудования. Следовательно, лучше отдать предпочтение моделям от известных и проверенных временем производителей.

Лидерами в этой области можно назвать немецкие компании Rehau и Oventrop.

Бренд REHAU представляет самые популярные модели:

• Коллектор для напольной системы отопления HKV. Его гребенка выполнена из латуни Ms 63, может работать при температуре 80⁰С и давлении 6 Бар.
• В отопительный коллектор HKV-D встроены расходомеры, может использоваться для систем отопления напольного типа. Для изготовления гребенки также используется латунь Ms 63, рабочая температура равна 80 градусам, давление – 8 бар.
• Коллекторы HLV могут подключаться к системе радиаторного отопления с рабочим давлением 8 бар и температурой рабочей среды 80 градусов.

Модели бренда OVENTROP также пользуются огромной популярностью, среди которых можно выделить следующие:

• Гребенка для напольного отопления с корпусом из высококачественной стали, имеющая дополнительные вентили, позволяющие регулировать работу системы. Может работать при температуре до 70⁰С и давлении 6 бар. На стоимость модели влияет количество контуров.
• Стальной коллектор для отопления напольного типа со встроенным ротаметром работает при параметрах, аналогичных первой модели.
• Гребенки, для изготовления которых использовалась нержавеющая сталь, могут устанавливаться для подключения приборов отопления с рабочим давлением до 10 бар и температурой до 100⁰C.

Использование распределительных коллекторов для систем отопления предполагает значительные материальные затраты. Однако качественный и рациональный обогрев каждой комнаты в доме независимо от площади компенсирует и окупает все расходы, связанные с приобретением и монтажом оборудования. Достичь максимального эффекта работы системы отопления в доме помогает правильно выбранный коллектор теплоснабжения и его профессиональная установка.

Плоский коллектор для использования в солнечных системах горячего водоснабжения

Плоский солнечный коллектор для солнечного горячего водоснабжения

Плоский коллектор представляет собой теплообменник, который преобразует лучистую солнечную энергию солнца в тепловую энергию с использованием известной теплицы. эффект. Он собирает или улавливает солнечную энергию и использует эту энергию для нагрева воды в доме для купания, стирки и обогрева, и даже может использоваться для нагревания открытых бассейнов и джакузи.

Для большинства бытовых и небольших коммерческих систем горячего водоснабжения плоский солнечный коллектор имеет тенденцию быть более рентабельным из-за его простой конструкции, низкой стоимости и относительно простой установки по сравнению с другими формами систем водяного отопления. Кроме того, солнечные плоские коллекторы более чем способны обеспечить необходимое количество горячей воды требуемой температуры.

Плоский солнечный коллектор на крыше

Плоский солнечный коллектор обычно состоит из большой пластины, поглощающей тепло, обычно из большого листа меди или алюминия, так как оба они являются хорошими проводниками тепла, окрашенного или подвергнутого химическому травлению в черный цвет для поглощения как можно больше солнечной радиации для максимальной эффективности.

Эта зачерненная теплопоглощающая поверхность имеет несколько параллельных медных труб или трубок, называемых стояками, которые проходят вдоль пластины и содержат теплоноситель, обычно воду.

Эти медные трубы приклеиваются, припаиваются или припаиваются непосредственно к пластине абсорбера для обеспечения максимального контакта с поверхностью и теплопередачи. Солнечный свет нагревает поглощающую поверхность, температура которой увеличивается. По мере того, как пластина нагревается, это тепло передается по стоякам и поглощается жидкостью, протекающей внутри медных труб, которая затем используется в домашнем хозяйстве.

Трубы и поглощающая пластина заключены в изолированный металлический или деревянный ящик с листом остекления, стеклом или пластиком на передней части для защиты закрытой поглощающей пластины и создания изолирующего воздушного пространства. Этот материал для остекления не поглощает солнечную тепловую энергию в значительной степени, и поэтому большая часть поступающего излучения воспринимается зачерненным поглотителем.

Воздушный зазор между листом и материалом остекления задерживает это тепло, предотвращая его выход обратно в атмосферу. Когда пластина поглотителя нагревается, она передает тепло жидкости внутри коллектора, но также отдает тепло окружающей среде. Чтобы свести к минимуму эту потерю тепла, дно и боковые стороны плоского коллектора изолированы высокотемпературной жесткой пеной или изоляцией из алюминиевой фольги, как показано на рисунке.

Типовой плоский коллектор

Плоские коллекторы могут нагревать жидкость внутри под прямым или непрямым солнечным светом под разными углами. Они также работают при рассеянном свете, который преобладает в пасмурные дни, поскольку поглощается окружающее тепло, а не свет, в отличие от фотогальванических элементов. Насколько горячая циркулирующая вода будет зависеть в основном от времени года, чистоты неба и того, насколько медленно вода течет по коллекторным трубам.

Солнечные тепловые системы прямого и косвенного нагрева

Существует несколько различных способов нагрева воды для использования в домашних условиях. Солнечные водонагревательные системы, в которых используются плоские солнечные коллекторы для улавливания солнечной энергии, могут быть классифицированы как прямые или непрямые системы в зависимости от того, как они передают тепло вокруг системы. Чтобы успешно нагревать воду и использовать ее как днем, так и ночью, вам потребуется как солнечный коллектор для захвата тепла и передачи его воде, так и резервуар для горячей воды для хранения этой горячей воды для использования. по мере необходимости.

Прямая солнечная тепловая система

Прямая солнечная система нагрева воды, также известная как активная система с открытым контуром, использует насос для циркуляции воды по системе. Более холодная вода перекачивается прямо из дома в центральное водохранилище или погружной резервуар и проходит через солнечный коллектор для нагрева. Горячая вода выходит из плоского коллектора и возвращается обратно в бак по непрерывному контуру. Оттуда вода закачивается обратно в дом в виде горячей воды.

Можно использовать низковольтный 12-вольтовый насос, который может питаться от небольшого фотогальванического элемента или электронного контроллера, что делает систему более экологичной. Прямые системы обычно используются в более теплом климате с небольшим количеством холодных дней или сливаются зимой, чтобы вода в трубах не замерзала. Химические вещества нельзя добавлять в воду для защиты, так как та же самая вода, которая циркулирует через плоский коллектор, используется в домашних условиях.

В пассивной системе прямого горячего водоснабжения система не использует насосы или механизмы управления для передачи созданного тепла в накопительный бак. Вместо этого пассивные системы — это так называемые «системы с открытым контуром», которые используют естественную силу гравитации, чтобы помочь циркулировать воде по системе. В системе этого типа используется плоский солнечный коллектор в сочетании с каким-либо горизонтально установленным накопительным баком, расположенным непосредственно над коллектором.

Нагретая солнцем вода поднимается естественным образом за счет конвекции по трубам солнечных коллекторов и поступает в расположенный выше накопительный бак. Когда нагретая вода поступает в резервуар для хранения наверху, более холодная вода вытесняется и стекает на дно коллекторов под действием силы тяжести, поскольку холодная вода более плотная, чем горячая. Этот цикл подъема горячей воды и опускания более холодной воды известен как «термосифонный поток» и постоянно повторяется без посторонней помощи, пока светит солнце.

Термосифонная система горячего водоснабжения

Термосифонная система является наиболее распространенным типом системы горячего водоснабжения с солнечным нагревом на рынке, и в большинстве имеющихся на рынке пассивных систем горячего водоснабжения с прямым солнечным нагревом используется этот тип комбинации плоского пластинчатого коллектора, устанавливаемого на крыше, и накопительного бака.

Однако при установке такой системы необходимо соблюдать осторожность, так как общий вес солнечного коллектора, накопительного бака и самой воды может оказаться слишком большим для конструкции несущей крыши.

Когда пассивные солнечные системы горячего водоснабжения используются для более крупных зданий, чем дома, предприятия или офисы, часто имеется более одного резервуара для хранения нагретой воды.

Так называемая выносная термосифонная система работает по тому же принципу, что и предыдущая пассивная прямая термосифонная система, за исключением того, что накопительный бак расположен далеко в пространстве под крышей или в пустоте, рассеивая вес на большей площади, а также защищая накопительный бак от холода. и температуры. Однако для того, чтобы процесс термосифонирования работал правильно, основание резервуара для хранения воды должно располагаться как минимум на 1–2 фута (300–500 мм) выше верхней части плоских коллекторов. Это расстояние также известно как системная «высота головы».

Непрямая солнечная тепловая система

Непрямая система горячего водоснабжения, также известная как замкнутая система, отличается от предыдущей термосифонной системы тем, что в ней используется теплообменник, который отделен от солнечного плоского коллектора для нагрева воды. в накопительном баке.

Системы косвенного нагрева воды являются активными системами и требуют насосов для циркуляции теплоносителя по системе с замкнутым контуром от коллектора к теплообменнику в резервуаре. Система содержит раствор антифриза, обычно смесь 50% гликоля и воды, в первичном замкнутом контуре, а не только воду, которая нагревается и хранится отдельно от основного бытового горячего водоснабжения.

Непрямая солнечная тепловая система

Теплообменник передает тепло от раствора антифриза в коллекторе воде, находящейся в резервуаре для хранения воды. Теплообменник может представлять собой медный змеевик внутри нижней части накопительного бака или плоский теплообменник снаружи накопительного бака.

Одним из основных преимуществ этой замкнутой системы косвенного нагрева является то, что раствор антифриза обеспечивает круглогодичную работу в районах, где температура падает ниже точки замерзания, а также защищает систему от коррозии коллекторов неочищенной водопроводной водой, содержащей газы и различные растворенные соли.

Основное преимущество системы косвенного горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией заключается в том, что существующую систему нагрева воды для бытовых нужд можно легко преобразовать в солнечную систему нагрева воды, просто добавив плоский коллектор и одиночный насос, поскольку в большинстве домов используется газ или жидкое топливо. котлов, а также бак-аккумулятор горячей воды со встроенным змеевиком теплообменника.

Система также, вероятно, будет более эффективной, а резервуар для хранения горячей воды можно разместить в любом месте дома, поскольку он не должен быть выше коллекторов, как в предыдущей пассивной или термосифонной системе.

Одним из недостатков, однако, является то, что замкнутая система зависит от электричества для циркуляционного насоса, который может быть дорогим или ненадежным. В некоторых конструкциях рядом с коллектором используется небольшой низковольтный насос и фотоэлектрическая панель, что делает систему более эффективной и экологичной. Для более крупных установок и в более прохладном климате резервуары с горячей водой находятся под крышей внутри зданий, поэтому косвенный солнечный нагрев воды с принудительной циркуляцией является нормой.

Размеры плоского солнечного коллектора

Солнечное водонагревание – исправленное и дополненное издание: A. ..

Размер плоского солнечного коллектора для использования в системе горячего водоснабжения или отопления зависит от потребности в горячей воде. Если потребление горячей воды в доме или максимальная температура воды снижены, потребность в горячей воде может быть обеспечена меньшей солнечной батареей, которую легко установить на крыше. Кроме того, небольшие тепловые системы дешевле в установке и быстрее окупаются за счет экономии энергии.

Размер системы солнечной тепловой энергии, конечно же, зависит от ваших потребностей в горячей воде, температуры и потребления, но можно использовать общие практические правила, чтобы получить представление о размере системы.

В Интернете доступны всевозможные учебные планы и книги, которые помогут вам построить собственный солнечный термальный водонагреватель, так почему бы не нажать здесь и не получить копию на Amazon набора чертежей солнечного водонагревателя «сделай сам» и заставить солнце работать в вашем доме сегодня.

Солнечные плоские коллекторы обычно имеют размер примерно от 32 квадратных футов (4 x 8 футов) или 3 квадратных метра и могут весить более 200 фунтов или 100 килограммов каждый. Один квадратный фут (1000 см ² ) нагревает около двух галлонов или 10 литров воды в день до температуры выше 70 ^o C. Таким образом, одна панель площадью от 20 до 30 квадратных футов нагреет около 60 галлонов (300 литров) воды, что примерно соответствует размеру стандартного бака для хранения горячей воды.

Как правило, вам потребуется от 10 до 16 футов ² площади плоского коллектора на человека и от 1,5 до 2,0 галлонов резервуара для горячей воды на квадратный фут площади коллектора. Таким образом, для семьи из четырех человек это составляет от 40 до 60 квадратных футов площади пластины коллектора и от 60 до 120 галлонов хранилища. Тогда для солнечной системы нагрева горячей воды для семьи из четырех человек потребуется как минимум два стандартных солнечных плоских коллектора площадью около 32 квадратных футов (4 x 8 футов) каждый.

Плоский коллектор Краткий обзор

В то время как плоские коллекторы превосходно собирают солнечную энергию, имеющиеся в продаже коллекторы горячей воды иногда могут быть дорогими. Простые и более дешевые плоские панели можно сделать из старых радиаторов центрального отопления, выкрашенных в черный цвет, или даже из мотка пластикового шланга или водопроводной трубы, проложенных поверх крыши, но эффективность системы будет очень низкой.

Правильно установленные бытовые солнечные системы горячего водоснабжения эффективны и надежны. Конфигурации системы могут варьироваться от простых термосифонных систем, использующих гравитацию, до более сложных систем с принудительной циркуляцией, для которых требуются насосы, контроллеры и теплообменники.

Хотя они имеют более высокую первоначальную стоимость, чем обычные газовые, масляные и электрические водонагреватели, солнечные тепловые установки значительно снижают потребление топлива и могут иметь период окупаемости менее 10 лет. Существует несколько типов конструкций и планов солнечных водонагревателей, которые в настоящее время производятся поставщиками. Какие системы и конструкции водяного отопления подходят для вашего дома или бизнеса, во многом зависит от регионального климата.

В следующем уроке о солнечном отоплении и солнечная горячая вода, мы рассмотрим еще один более эффективный способ нагрева воды до гораздо более высокой температуры с использованием небольших отдельных медных коллекторов, запаянных в стеклянную трубку. Эти типы коллекторов широко известны как вакуумные трубчатые коллекторы, которые становятся предпочтительным выбором по сравнению с плоским коллектором .

MISOL Солнечный коллектор солнечной горячей воды…

уже в продаже

GAME 72000-BB, сделано для Intex и Bestway SolarPRO…

Планирование и установка солнечных тепловых систем: A. ..

Duda Solar 30 Tube Water Heater Pool Collector…

Солнечные термальные водонагреватели — Ecohome

Ecohome Обновлено: 11 сентября 2019 г.

Майк Рейнольдс

Что такое солнечный тепловой коллектор?

Фотогальванический (PV) солнечный коллектор преобразует солнечное излучение в электричество, но солнечный тепловой коллектор намного проще. Это относится к устройству, которое собирает тепло непосредственно от солнечного излучения. Это может быть так же просто и рудиментарно, как вода, прокачиваемая через черную трубу, лежащую на солнце. В Интернете можно найти бесчисленное множество конструкций солнечных панелей, сделанных своими руками, но есть коммерчески доступные солнечные тепловые панели, которые можно использовать для нагрева воды и отопления помещений.

Тепловой солнечный коллектор в теплом климате может иметь воду, протекающую через его панели, но в холодном климате мы используем гликоль, чтобы предотвратить замерзание панелей.

Схема солнечного коллектора с вакуумными трубками 

Эффективны ли солнечные тепловые коллекторы?

Мощность и эффективность панели частично определяются скоростью ее поглощения и частично ее коэффициентом излучения; это означает не только то, сколько тепла он может собрать, но и то, сколько он излучает (или теряет) до того, как будет доставлен к месту назначения.

Предыдущие модели имели высокий коэффициент поглощения в диапазоне 90–95 % (эффективность поглощения солнечного излучения), но они также имели коэффициент излучения в диапазоне 55–95 % (излучаемая энергия в виде теплового излучения). собранное тепло было потеряно до того, как оно покинуло панель. В этих моделях также использовалась стандартная черная краска для печей, тогда как панели теперь имеют покрытия, разработанные специально для поглощения и удержания тепла.

Несмотря на то, что современное поколение тепловых коллекторов на рынке сейчас очень эффективно, их фотоэлектрическая «конкуренция» в солнечной промышленности опережает достижения в области тепловой солнечной энергии и влияет на возврат инвестиций. Это не означает, что качество и эффективность солнечных тепловых панелей каким-то образом ухудшаются, просто существует мнение, что ваши солнечные доллары лучше инвестировать в покупку фотоэлектрических солнечных панелей и использование энергии, которую они генерируют, для нагрева воды. традиционный водонагреватель.

Это связано с постоянным развитием технологий и снижением затрат в фотогальванической промышленности, в то время как технология и стоимость сбора солнечного тепла оставались практически неизменными в течение того же периода. Они по-прежнему хороши, проблема в том, что конкуренция становится все лучше (ярким примером этого является то, что Tesla теперь предлагает солнечные панели в аренду, что делает фотоэлектрические солнечные системы гораздо более доступными для домовладельцев).

Предпосылкой этой философии является то, что в те времена, когда горячая вода не нужна, панель не остается без дела и не представляет никакой ценности. Если бы ваша солнечная установка была фотоэлектрической, а не тепловой, солнечное излучение всегда поглощалось бы для того или иного использования; для питания других устройств, храниться в батареях или возвращаться в сеть для кредита. Трудно отрицать логику этого; однако бывают ситуации, когда тепловая солнечная энергия полезна, поэтому мы опишем варианты.

Солнечные тепловые коллекторы с вакуумными трубками:

Солнечные тепловые коллекторы © Viessmann

Это наиболее распространенный тип солнечных тепловых коллекторов, который вы, вероятно, увидите на крыше дома. Сама панель коллектора чаще всего состоит из стеклянных трубок, в сердцевине которых находятся медные трубы, с затемненной пластиной, покрывающей трубу для поглощения тепла. Стеклянные трубки герметически запечатаны, оголено лишь медное крепление, и каждая трубка вставляется в коллектор отдельно.

Это позволяет легко заменить трубку, если вакуумное уплотнение нарушено; это также может предложить преимущество для установки. Вместо того, чтобы транспортировать один тяжелый блок на крышу, поскольку это модульная система, ее можно поднимать по частям.

Герметичный воздуховод обеспечивает отличную изоляцию и делает коллектор практически нечувствительным к температуре наружного воздуха зимой. Даже в летнюю жару к трубкам можно было прикоснуться голой рукой, хотя трубка внутри моментально ругалась.

Плоские солнечные коллекторы:

Схема плоского коллектора из учебных пособий по альтернативным источникам энергии металлическая поглощающая пластина и прозрачная крышка. Холодная жидкость прокачивается по медной трубке под пластиной коллектора и при этом нагревается. Как в плоских, так и в вакуумных трубчатых коллекторах используется гликолевая смесь, поэтому им обоим нужны специальные резервуары для хранения со змеевиками теплопередачи.

Солнечные коллекторы с плоскими пластинами и вакуумными трубками

Каждый солнечный коллектор имеет свои преимущества и недостатки. Воздух внутри герметично закрытых стеклянных труб вакуумных трубчатых коллекторов обеспечивает гораздо лучшую изоляцию, чем плоские коллекторы, но часть вашего потенциального солнечного урожая теряется, когда он проходит через промежутки между трубками.

Плоский коллектор будет терять больше тепла, чем панель с вакуумными трубами, но он способен собирать больше энергии, поскольку вся поверхность коллектора представляет собой черный коллектор. Таким образом, при отсутствии других факторов плоская пластина будет производить летом больше энергии, чем конструкция с вакуумной трубкой, потому что она имеет большую площадь поверхности коллектора, а температура окружающего воздуха не представляет проблемы.

И наоборот, зимой температура воздуха вызывает гораздо большие потери энергии при использовании плоского коллектора, чем при использовании панели с вакуумными трубками, поэтому конструкция с вакуумными трубками будет более эффективной.

Выбор дизайна, который принесет вам наибольшую пользу, зависит от вашего использования. Если вы хотите сократить расходы на отопление дома круглый год, то вам, вероятно, будет полезен плоский коллектор. Если вы намерены использовать его вместе с котлом для обогрева помещений зимой, то вам будет больше выгоды от конструкции с вакуумными трубами, поскольку зимой они работают лучше, чем плоские коллекторы.

Теплопередача:

Схема солнечного теплового теплообменника © Viessmann

В гликолевых системах вам понадобится теплообменник для нагрева воды для бытовых нужд, отопления помещений или того и другого. Нагретая жидкость от солнечных панелей нагревает воду, проходя через змеевик в резервуаре для хранения. Дополнительный змеевик, работающий на газе или электричестве, в баке будет нагревать воду, если солнечная панель не может поддерживать желаемую температуру или удовлетворять спрос.

Техническое обслуживание и долговечность:

Опять же, еще одним признаком защиты от солнечного тепла в холодном климате является гликоль. В то время как это необходимо зимой, летом температура пластинчатого коллектора может достигать 200°C (39°C).5°F), а трубчатые коллекторы могут нагреваться до 295°C (563°F).

При таких температурах гликоль разлагается и становится кислым, что может привести к образованию отложений и коррозии компонентов системы. Поэтому важно, чтобы панели имели какой-либо компонент охлаждения, встроенный в их конструкцию, будь то ручной или автоматический.

Каким бы разумным ни было использование солнечного света для непосредственного нагрева воды, потребность в гликоле в качестве теплоносителя и связанные с ним проблемы — большая часть того, почему вы не видите больше таких систем в Канада.