Подогрев бассейна солнечными коллекторами: солнечные батареи для нагрева воды своими руками из черного шланга, применение для обогрева теплиц и отопления дома

Принцип работы солнечных батарей

Уже довольно давно человечество ищет альтернативные источники энергии. И солнце в этом списке пока занимает первое место. С наступлением весны и до поздней осени светило отдает достаточное количество тепловой энергии, которой хватает для подогрева воды, для обогрева помещений. Есть несколько видов таких приборов: они несколько отличаются конструктивно, однако все батареи, «крадущие» бесплатное тепло, работают по одному принципу. Солнечный коллектор — панель, внутри которой находится система из металлических (или других) труб.

Этот аккумулятор-теплообменник поглощает солнечную энергию. Благодаря накопленному теплу нагревается жидкость, циркулирующая в нем.
Теплая вода, нагретая солнечными лучами, сбрасывается в бассейн, а со дна чаши поступает новая порция жидкости, еще холодная.
Цикл снова повторяется. За непрерывную циркуляцию отвечает насос. Система функционирует без сбоев даже при пасмурной погоде.

Специфика применения

В отличие от теплогенераторов и тепловых насосов, преобразующих энергию из согретых солнцем грунтовых вод и воздушных масс, солнечные коллекторы работают от прямых солнечных лучей, воздействующих на их поверхность. Единственный нюанс гелиоколлекторов заключается лишь в том, что ночью они находятся в пассивном режиме.

На суточную производительность гелиоустановки влияют такие факторы, как:

Продолжительность светового дня, которая в свою очередь зависит от географической широты региона и времени года. Так, например, в Центральной части России летом солнечный коллектор будет функционировать по максимуму, а зимой – по минимуму. Это связано не только с длительностью дня, но и изменением угла падения солнечных лучей на гелиопанели;
Климатические особенности региона. Как правило, на территории нашей страны имеется множество участков, над которыми больше 200 дней в году солнце скрывается за слоями туч или за пеленой тумана. Несмотря на то, что гелиоколлектор может улавливать даже рассеянные солнечные лучи, в пасмурную погоду его продуктивность значительно уменьшается.

Краткие инструкции напоследок

Самые простые системы для установки своими руками, как упоминалось ранее, проточные электронагреватели

При инсталляции подобного оборудования вода будет нагреваться достаточно быстро и сохранять тепло, учитывая беспрерывную систему обогрева воды в бассейне.
При покупке данного оборудования для самостоятельной установке важно не забыть о термостате, чтобы самостоятельно контролировать и регулировать комфортную температуру воды в бассейне. Чтобы не возникал вопрос о скорости нагрева определенного объема воды, необходимо сразу просчитать по простой формуле, мощность, которая понадобится от данного электронагревателя.
Системы другого рода, такие как теплообменники и теплогенераторы, потребуют более профессиональных навыков по их установке и эксплуатации

Но они входят в категорию малозатратных проектов, что делает их очень популярными в этой сфере строительства.
И, наконец, одним из самых популярных способов обогрева воды в бассейне, который возможно установить своими руками, выступают солнечные батареи с дополнительными к ним одно-, двух- и трехходовыми клапанами. Это самые экономные и безопасные установки на данный момент, которые порадуют своих хозяев всеми необходимыми для правильного подогрева характеристиками.

Одним словом, изобилие продуктов в этом вопросе не затрудняет выбор, а классифицирует и систематизирует их.

Некоторые рекомендации касательно монтажа и сооружения аппарата

Неважно, у вас солнечный вакуумный водонагреватель или любой другой, важно, чтобы аппарат отвечал всем потребительским параметрам, потому рекомендуется придерживаться представленных ниже советов:

В нижней области теплообменников лучше всего установить дренажные вентили, дабы воздух мог стравливаться.
Гидросистема должна иметь вентиль, что исключает циркуляцию теплоносителя. Если происходит резкое понижение температурных показателей, то вентиль стоит перекрыть.
Коллекторы можно ввести в целостную гидравлическую сеть, если у вас есть необходимость в улучшении показателей радиатора.
Чтобы получить нужную температуру воды, потребуется применять смесители для подведения подогретой воды.
Теплоизолирование должно быть надежным!

Как видите, создать аппарат своими силами можно, главное — набраться терпения, запастись всеми материалами и приступить к конструированию. Каждый человек может создать этот водонагреватель для дома, нужно лишь немного постараться.

Какой должна быть температура?

Назначение бассейна – это положительные эмоции, оздоровление, укрепление организма и приятный отдых. Обеспечить все это можно только в том случае, если будут соблюдены температурные нормы, установленные для безопасной и полезной эксплуатации искусственных водоемов для плавания.

Требования к температурным режимам указаны в таблице:

Назначение бассейна	Температура воды, градусы Цельсия
Для купания (плавания) взрослых	От +24 до +28
Для проведения оздоровительных процедур	От +26 до +29
Для купания (плавания) детей в возрасте до 7 лет	От +30 до +32
Для купания (плавания) детей старше 7 лет	От +29 до +30
Для принятия гидромассажных ванн	От +35 до +39

Подогрев бассейна солнечными коллекторами

Подогрев бассейна с помощью солнечных коллекторов

Использование энергии солнца самый дешёвый и перспективный вид энергии. За это не надо платить деньги, необходим только ясный солнечный день. Солнечный коллектор выглядит в виде больших плоских сегментов. Состоит он из многочисленных трубочек маленького диаметра, которые изготавливаются из чёрного полипропилена. В этих маленьких трубочках и происходит нагрев воды с помощью солнечного излучения.

Встраивается такой обогреватель для бассейна в систему фильтрации воды. За счёт постоянной циркуляции, вода в бассейне может за короткий промежуток времени значительно потеплеть. Устанавливают такие солнечные батареи на крыше или в районе бассейна. Ориентируют их в направлении юга или юго-запада, чтобы больше взять солнечного тепла. Существует ручная и автоматическая регулировка температуры воды. Мощность батарей подбирается в зависимости от кубатуры бассейна.

Основные способы нагревания воды в бассейне

Чтобы не навредить своему здоровью, а тем более не нанести вред детям, каждый хозяин дачного бассейна должен знать, что температура воды должна быть:

При купании взрослых: +24 – 28°С.
Для оздоровительных процедур: +26 – 29°С.
Детям до 7 лет: +30 – 32°С.
Для детей старше 7 лет: +29 – 30°С.
Гидромассажные ванны принимаются при температуре в +35 – 39°С.

Исходя из этих требований, владельцам дачных участков нужно определиться, какой обогреватель подойдет лучше всего для размера своего бассейна. Часто на выбор влияет финансовая сторона. Но и немаловажным аспектом является наличие нужных коммуникаций, а также предпочтения хозяина дачи.

Проточный электронагреватель

Это самый распространенный вариант. От относительно недорогого, до моделей, способных обогреть довольно большие площади. Регулировка температуры воды достигается увеличением или уменьшением напора. Чем больше напор, тем меньше нагрев. Самый ходовой обогреватель мощностью в 3 кВт поднимает температуру на один градус в десяти кубовом бассейне за один час.

Проточный электронагреватель Источник allegro.pl

Но самый мощный проточный нагреватель, имеющий мощность в 18 кВт, может поддерживать нужную температуру в бассейне объемом не более 36м3. Поэтому владельцам «олимпийских дорожек» нужно поискать другой вариант. Например, следующий.

Тепловой насос

Бассейн с подогревом для дачи может обсуживаться тепловым насосом. Он выкачивает вместо воды тепло. Брать его он может из недр земли, водоема и даже из воздуха. Принцип работы прибора напоминает обычный холодильник. Когда выкачанное тепло поступает на хладагент, закипающий в нем инертный газ компрессор сжимает до 25 атмосфер. Выделенное при этом тепло очень быстро нагревает воду, которая циркулирует по трубопроводу.

Такая система способна нагреть большие объемы воды за очень короткое время. Недостаток прибора в том, что он работает только в теплую погоду. Простым дачникам такая новинка не по карману. Цена теплового насоса начинается от 120 тысяч рублей.

Тепловой насос Источник grephys.com

Теплообменник

Если в доме есть паровое отопление, то к нему можно подключить теплообменник. Холодная вода из бассейна поступает в змеевик, который будет обогреваться циркулирующей по отопительной системе дома горячей водой. Регулировка нагрева осуществляется с помощью термостата. Он увеличивает или уменьшает скорость потока воды в змеевике.

Данный способ подходит для закрытых бассейнов и в зимнее время. Летом включать отопление в доме для того, чтобы искупаться в бассейне, крайне нерационально.

Теплообменник Источник proekt-sam.ru

Солнечные батареи

Бассейн для дачи с подогревом воды при помощи солнечного коллектора все больше и больше становиться популярным. Гелиосистемы очень эффективны. Особенно современные модели, которые обладают сенсорными датчиками и автоматикой. Но они очень дороги и поэтому не для всех доступны. Вторым недостатком является то, что они работают только в солнечную погоду.

Можно подобрать конструкцию, которая будет выполнять простые функции по обогреву и поэтому цена ее будет вполне приемлемой.

Солнечная батарея Источник orcmaster.com

Достоинства и недостатки солнечных коллекторов для нагрева воды

Рассмотрев различные виды коллекторов, можно выделить достоинства и недостатки применения у себя на участке таких систем.

Достоинства:

Солнце — это бесплатный и неисчерпаемый источник альтернативной энергии.
Гелиосистемы — экологически чистый способ добычи энергии.
Экономия может составлять до 100% в теплое врем года.
Солнечные коллекторы работают круглый год.
Системы коллекторов просты в обслуживании, монтаже.
Работа установки не зависит от повышения цен на газ.
Срок службы около 30 лет.

Недостатки:

Даже недорогие модели коллекторов не каждый может себе купить.
Работа гелиосистемы полностью зависит от погоды.
При установке нужно правильно рассчитать место монтажа системы и установить ее под правильном углом для правильной работы. Исключить попадания на поглощающую панель тени деревьев и зданий.

Несмотря на недостатки, эффективность работы гелиосистем перевешивает. Многие переходят на альтернативный источник энергии если не полностью, то частично.

Поговорим о коллекторе

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

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

Вариант конструкции коллектора

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

Солнце как альтернативный источник энергии

Проблема в том, что солнце – это прерывистый источник энергии. Так, что требуется накопление энергии и использование её в связке с другими энергетическими источниками. Основная проблема на сегодняшний день заключается в том, что современное оборудование имеет низкую эффективность преобразования энергии солнца в электрическую и тепловую. Поэтому все разработки направлены на то, чтобы увеличить КПД таких систем и снизить их стоимость.

Вот он – возобновляемый источник энергии

Кстати, очень много ресурсов на планете представляют собой производные от солнечной энергии.

Солнце отправляет к поверхности нашей планеты радиацию. Из широкого спектра излучения поверхности Земли достигают 3 типа волн:

Световые. В спектре излучения их примерно 49 процентов;
Инфракрасные. Их доля также 49 процентов. Благодаря этим волнам наша планета нагревается;
Ультрафиолетовые. В спектре солнечного излучения их примерно 2 процента. Они невидимы для нашего глаза.

Технология переработки использованных солнечных панелей

С 2016 года уже подробно расписана технология переработки фотоэлектрических модулей. Этот проект – работа двух крупнейших международных организаций IRENA (Международное агентство возобновляемой энергетики) и МЭА (Международное агентство энергетики). А сегодняшний день их работа является полным руководством по утилизации электронного мусора.

Это важно! Во всех странах на законодательном уровне приняты директивы о переработке электронного мусора. Следует знать, что производители солнечных модулей сами предлагают утилизировать свою продукцию

Например, First Solar (начиная с 2005 года) разработала программу касательно утилизации своих солнечных блоков. Данная технология дает возможность использовать 90% солнечной панели повторно (стекло, материал полупроводников). Таким образом, занимаясь переработкой своей продукции компания не только проявляет активную социальную позицию, но и получает экономическую выгоду

Следует знать, что производители солнечных модулей сами предлагают утилизировать свою продукцию. Например, First Solar (начиная с 2005 года) разработала программу касательно утилизации своих солнечных блоков. Данная технология дает возможность использовать 90% солнечной панели повторно (стекло, материал полупроводников). Таким образом, занимаясь переработкой своей продукции компания не только проявляет активную социальную позицию, но и получает экономическую выгоду.

Технологические процессы по утилизации модно поделить на два вида:

грубая переработка подразумевает изъятие стекла, меди, алюминия из модуля;
тонкая – извлечение всех химических элементов, которые были использованы при производстве фотопанели.

Сферы применения и требования к установке

Итак, где применяются солнечные водонагреватели?

Горячее водоснабжение частного дома;
Отопление;
Подогрев воды для дачных бассейнов;
Горячая вода для нужд сельского хозяйства и промышленности.

Солнечный водонагреватель для отопления дома

Рекомендации по установке важно учитывать, поскольку от этого целиком и полностью будет зависеть эффективность работы водонагревателя. Перечислим некоторые рекомендации специалистов:

Местом монтажа могут служить крыша дома, фасад, балкон;
Панель водонагревателя обязательно должна смотреть на юг;
При установке панели следует сделать угол наклона, равный широте вашего региона;
Поскольку водонагреватель постоянно принимает солнечную энергию, при небольшом потреблении воды может образоваться застой, где теплоноситель вполне может нагреться до 300 градусов. Поэтому запрещено использовать трубы из пластмассы и оцинкованного железа. Лучше всего выполнять змеевик из меди или нержавейки;
Обязательно нужно сделать изоляцию нагревающихся элементов водонагревателя, чтобы случайно не обжечься;
При выборе крепежа и изоляции также следует учитывать возможность застоя теплоносителя и его сильный разогрев. То есть, материалы лучше выбирать с запасом прочности. Многие солидные производители температуру застоя пишут в спецификациях или на корпусе устройства. Ориентируйтесь на это значение;
Панели солнечного водонагревателя должны располагаться на открытом месте с максимальным освещением солнцем. Вокруг не должно быть никаких высоких предметов, отбрасывающих тень;
Для увеличения эффективности водонагревателя нужно проводить его крепёж на специальном стеллаже, если такую схему установки предлагает производитель;
При установке каждый вид нагревателя может иметь свои особенности. Тут нужно ориентироваться на рекомендации производителя.

Обогрев бассейна топливным нагревателем

Змеевик-нагреватель

Топливные прямоточные нагреватели представляют собой металлический змеевик, в котором происходит нагрев воды за счёт сжигания нефтяных продуктов или газа. Они также снабжаются циркуляционными насосами, системами фильтрации воды и автоматикой. Установленные датчики следят за указанной температурой и управляют подогревом воды.

Вполне реально организовать более простой вариант бассейна с подогревом – нагреть воду при помощи дров. Устанавливается своеобразная топка со змеевиком. В середину змеевика укладываются дрова и разжигаются. Вот такая простая и доступная схема подогрева бассейна.

Подогрев бассейна электронагревателем

Электронагреватель для бассейна

В этом случае подогрев воды осуществляется за счёт электрического нагревательного элемента. Как правило — это простые ТЭНы, выполненные из антикоррозийных сплавов. Электронагреватель потребляет довольно много электричества. Бывают они разной мощности: от 3 до 18 кВт. Мощные нагреватели требуют только сеть напряжением 380 вольт. 18 кВт подключать на одну фазу нельзя (никакая проводка не выдержит), поэтому ТЭНы равномерно расключают пофазно.

Подогрев бассейна электронагревателем – удовольствие не из дешёвых. Сами понимаете, чтобы нагреть такой объём воды, сколько надо сжечь электроэнергии. Такая система оптимальна для не больших бассейнов. Нагреватели снабжаются датчиками температуры, давления. Они удобны для автономного подогрева воды и просты в обслуживании, необходимо выставить нужную температуру и всё. Терморегулятор сам будет включать и отключать ТЭНы, поддерживая заданные параметры.

Возникает вопрос, какой мощности выбрать электронагреватель? Здесь много различных нюансов, но примерно это делается так. Если бассейн находится в помещении, то его объём делим на 3. Одним словом 30% от кубатуры бассейна – это и будет ориентировочная мощность водонагревателя. Для наружных бассейнов объём делим на 2, то есть 50% от кубатуры воды. Проще говоря, для бассейна объёмом 36 м3 необходим водонагреватель 18 кВт.

Особенности работы в условиях холода

Если речь идет о фотоэлектрических элементах, энергию они производят и в зимнее время. Тот же вопрос можно отнести и к солнечным коллекторам. Одна из их основных задач — нагрев воды. Будут ли функционировать солнечные батареи зимой, как работают коллекторы в условиях холодов и морозов? Конечно, энергии мы получим гораздо меньше — по причине больших тепловых потерь как в самом коллекторе, так и в его трубах, которые обеспечивают его соединение с аккумуляторным баком. И если летом можно получить до 90% энергии, необходимой для горячего водоснабжения, зимой эта цифра падает до 25%.

При эксплуатации коллектора необходимо контролировать, чтобы трубки, через которые поступает жидкость, не замерзали. В действительности такой коллектор способен нагреть воду до +10-15°С и в мороз до минус 30°С, а дальнейшее нагревание уже делается с помощью других агрегатов.

При проживании в регионах с мягкой, но снежной зимой также нужно следить за тем, чтобы панели не было занесены снегом. В противном случае, они не смогут работать вообще.

Именно поэтому чаще всего их установка осуществляется только вертикально и на том месте, где присутствует сильный ветер. Небольшие объемы снега можно счищать обыкновенной щеткой.

В целях уменьшение теплопотерь аккумуляторные баки, соединенные с коллектором, рекомендуется устанавливать в теплом помещении. Таким образом, терять энергию система будет только в трубах, которые находятся снаружи

Важно иметь в виду, что они обязательно нуждаются в утеплителе. Это поможет сохранить еще больше тепла, поступающего в дом

Другие способы подогрева

Как подогреть бассейн на даче, если электричества на территории нет? Существуют и довольно простые способы нагрева воды без использования электроэнергии:

Дровяной нагреватель. Конструкция такого прибора состоит из корпуса и спирали для воды. Внизу устройства разводится огонь, который нагревает жидкость, и она затем по шлангам поступает в резервуар. В качестве топлива можно использовать дрова, ветки, торф, уголь. Такой обогрев бассейна обходится дешево, но за устройством необходимо постоянно следить.
Газовый водонагреватель. Принцип работы сходен с дровяным, только в качестве топлива используется газ. Подогрев бассейна этим устройством не предполагает постоянного нахождения рядом с нагревателем, но этот способ неэкономичен, так как газа расходуется много.
Покрывала. Помогают аккумулировать энергию солнца на поверхности, за счет чего температура воды на несколько градусов поднимается. Покрывало можно вырезать из брезента или плотного полиэтилена. Можно приобрести и специальные накидки, они отличаются формой и толщиной, могут быть в форме жалюзи.

Принцип работы солнечных коллекторов для бассейна

Существует несколько видов коллекторов, различающихся устройством.

Однако работают все они по одному принципу:

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

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

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

Что такое

Гелиоустановка — это современный экологичный способ получения и последующего применения тепловой энергии от солнца. Во многих странах установки уже давно используют в частном секторе и промышленных масштабах. Системы подходят для нагрева воды или отопления. Преимущества для владельца:

Владелец установки бесплатно получает солнечную энергию, которую может потом распределить по дому.
Процесс получения и преобразования энергии экологичен и не наносит вреда планете.
Энергия солнце неиссякаема, поэтому владелец установки всегда может быть уверен в ее получении.
По сравнению с другими установками альтернативного получения энергии, стоимость коллектора невысокая.

Как и у любой установки, у солнечного коллектора есть и свои минусы — результат работы зависит от погоды.

В нашей стране использование гелиосистем не так распространено, как в Европе и Америке, по причине низкой эффективности, связанной с погодными условиями. Лидеры по установке гелиоколлекторов сегодня Япония и Китай.

Из чего состоит и как работает солнечный коллектор

Каждый солнечный коллектор включает в себя следующие элементы:

коллектор для сбора энергии;
насосы для циркуляции;
трубопровод, где происходит циркуляция теплоносителя;
система управления за установкой;
теплоноситель;
бойлер.

Гелиоустановка совместима с водонагревателями и газовыми котлами. Дополнительно монтируют теплосчетчик, который помогает вычислить выработанную энергию и подсчитать реальную экономию киловатт.

1.Солнечный коллектор. 2. Буферный бак. 3. Горячая вода. 4. Холодная вода. 5. Котроллер. 6. Теплообменник. 7. Помпа. 8. Горячий поток. 9. Холодный поток.

Распространение солнечных батарей угрожает экологии планеты

Предприятия, производящие СЭС, с уверенностью утверждают, что солнечная панель, вырабатывая электроэнергию, не несет опасности для экологии, однако не афишируют некоторые из особенностей производства фотоэлектрических блоков.

Производство одной СЭС мощностью 1кВт. Потребляет приблизительно 3,9 тыс.кВт./час. электроенергии (годовое потребление энергии квартиры). К тому же солнечные батареи от китайского производителя, собираются на заводах, получающих энергию от ТЭС, что подразумевает дополнительные выбросы вредных веществ в атмосферу.

Основа фотоэлектрического элемента – кремний. Процесс производства заканчивается образованием побочных ядовитых веществ, вредных как для человека так и для окружающей среды. В процессе производства аккумуляторов для СЭС (свинцово-кислотных) также подразумевает применение ядохимикатов (страны Индия и Китай).

Ученые из США, говоря о влиянии СЭС на экологию планеты, называют даже наличие больших объемов воды, что используется при мытье фото панелей. Однако, солнечным панелям в сутки не требуется 15 000 куб. метров воды, а ТЭС небольшой мощности расходует именно такое количество за сутки для системы охлаждения и парообразования.

Обратите внимание, что все эти проблемы носят чисто технический характер и зависят только от каждого государства. И если оно смогло обеспечить полный цикл для переработки, утилизации отходов, то охрана экологии на высоком уровне, а ущерб минимизирован

Остановимся на влиянии энергии, производимой солнечными батареями, на экологическую обстановку.

Температура воздуха в той местности, где расположена СЭС, на 5 С. меньше, чем во всей области. Этот факт также негативно сказывается как на флоре так и на фауне данного региона.

Установка СЭС требует больших площадей, что естественно нарушит экосистему данной местности.

Электростанции своим отраженными солнечными лучами могут даже убивать птиц. Подобное произошло в штате Калифорния, когда запустили СЭС на 320 тыс. зеркал.

Внимание! Подобные ситуации характерны для тех солнечных электростанций, которые расположенных на больших территориях. Солнечные модули, смонтированы на фасадах зданий в городе или в частных хозяйствах, не будут вызывать экологические проблемы

Принцип работы солнечного водонагревателя

Для начала, давайте, разберёмся с принципом работы солнечных водонагревателей. Функционирование такого устройства рассмотрим на примере фабричной модели вакуумного водонагревателя. Он без проблем подогревает воду зимой. Производительность зимой, конечно, ниже, чем в летнее время. Конструкция водонагревателя – это батарея, которая представляет собой несколько стеклянных трубок из кварцевого стекла. В каждой такой трубочке находится медная трубка, выкрашенная в чёрный цвет. В этих внутренних трубочках находится теплоноситель. В стеклянных трубках создан вакуум для того, чтобы не было потерь тепла из внутреннего контура. Кроме того, вакуум защищает батарею от воздействия окружающей среды. Все трубки соединяются с горизонтальным коллектором, по которому циркулирует теплоноситель. Вакуумные трубки поглощают солнечную энергию и отдают его воде.

Принцип работы солнечного водонагревателя

Рабочая жидкость (в роли жидкости необязательно должна быть вода) под действием солнечных лучей испаряется, и пар поднимается в верхнюю часть стеклянной колбы;
Пар контактирует через стенку с водой, которая циркулирует по коллектору. Пар отдаёт тепловую энергию, охлаждается и снова превращается в жидкость;
Под действием силы тяжести, жидкость стекает вниз и так цикл замыкается;
Коллектор водонагревателя соединяется с помощью трубопроводов с бойлером косвенного нагрева. Там уже подогревается вода, которая циркулирует в контуре отопления или водоснабжения. Теплоноситель циркулирует с помощью насоса.

Кварцевое стекло, из которого сделаны вакуумные трубки, пропускают ультрафиолетовые волны. Обычное стекло их задерживает. Благодаря пропусканию ультрафиолета солнечная энергия поглощается, когда пасмурно и в зимнее время года. Такую конструкцию в домашних условиях изготовить очень сложно.

Заключение

Приведенные расчеты и соображения позволяют сделать следующие выводы.

Установка для отопления в частном доме полностью автономной солнечной электростанции вполне возможна. Однако стоимость её составит около $ 45 000, а для размещения оборудования понадобится от 150 квадратных метров площади.
Наиболее выгодным вариантом представляется интеграция «солнечного» отопления в общее энергоснабжение дома и/или вспомогательное снабжение энергией отдельных элементов уже существующие системы обогрева. Это позволит использовать станцию для отопления дома солнечными батареями максимально рационально. А заодно на порядок уменьшить её стоимость, мощность и площадь для монтажа.
Главным преимуществом монтажа фотоэлектрической системы является е абсолютная независимость от внешних источников. Именно поэтому в отдаленных регионах России (например, Якутии) такие СЭС представляют собой не только выгодный, но и наиболее надежный способ получения электроэнергии.