Солнечный водонагреватель коллектор: Солнечные водонагреватели в каждый дом!

Как работает солнечный коллектор на вакуумных трубках • Ваш Солнечный Дом

Конструкция вакуумного солнечного коллектора

Поделиться ссылкой на статью

Обновлено 31 октября, 2021

Опубликовано

Принцип работы

Солнечный вакуумный коллектор (преобразователь тепловой энергии солнца) обеспечивает сбор солнечного излучения в любую погоду, вне зависимости от внешней температуры. Коэффициент поглощения энергии таких коллекторов, при степени вакуума 10ֿ, составляет 98 %. Солнечные коллекторы обычно устанавливаются непосредственно на крыше зданий таким образом, чтобы наиболее эффективно использовать площадь крыши для сбора энергии. Коллекторы монтируются практически под любым углом, от 5 до 90 градусов. Минимальный угол наклона необходим для обеспечения циркуляции теплоносителя Срок службы вакуумных коллекторов — не менее 20 лет.

Резервуар-теплообменник представляет собой автоматизированную систему преобразования, поддержания и сохранения тепла, полученного от энергии солнца, а также и от других источников энергии (например, традиционный водонагреватель, работающий на электричестве, газе или дизтопливе), которые страхуют систему при недостаточном количестве солнечной энергии.

Нагретая таким образом вода поступает из теплообменника внутреннего блока в радиаторы системы отопления, а вода из резервуара используется для горячего водоснабжения.

Блок управления предназначен для контроля температуры в солнечном коллекторе и резервуаре-теплообменнике, а также для выбора, в зависимости от величины этих температур, оптимального режима работы системы в течение суток. При этом контроллер регулирует поток теплоносителя через теплообменник, определяет направление подачи тепла (на ГВС или на отопление). В ночное время автоматика системы обеспечивает минимально необходимое привлечение дополнительной энергии для поддержания заданной температуры внутри помещения. Система обладает малой инерционностью, быстрым выходом на рабочий режим и позволяет обеспечить:

  • Круглогодичное горячее водоснабжение;
  • Сезонное отопление с экономией традиционных источников тепловой энергии до 80% (в зависимости от географической широты и климатических условий).

Конструкция элементов

вакуумный коллектор

Конструкция коллекторов с вакуумными трубами состоит из параллельных рядов прозрачных трубчатых профилей. Используются трубы типа ”стекло-стекло”. Внутренняя труба покрыта специальным селективным слоем, который хорошо абсорбирует солнечную энергию и препятствует потерям тепла. Такие трубы функционируют и в пасмурную погоду, и при отрицательной температуре, они преобразуют прямые и рассеянные солнечные лучи в тепло. Инфракрасное излучение, которое проходит сквозь облака, также поглощается и преобразуется в тепло. Трубки обычно выполнены из боросиликатного стекла.

Конструкция вакуумных труб похожа на конструкцию термоса: одна трубка вставлена в другую с большим диаметром. Между ними вакуум, который представляет совершенную термоизоляцию. Для всесезонных систем в коллекторах применяются вакуумные трубы с встроенными термотрубками (тепловыми трубками). Термотрубка – это закрытая медная труба с небольшим содержанием легкокипящей жидкости. Под воздействием тепла жидкость испаряется и забирает тепло вакуумной трубки. Пары поднимаются в верхнюю часть – наконечник, где конденсируются и передают тепло теплоносителю основного контура водопотребления или незамерзающей жидкости отопительного контура. Конденсат стекает вниз, и все повторяется снова.

Приемник солнечного коллектора медный с полиуретановой изоляцией, закрыт нержавеющим листом. Передача тепла происходит через медную „гильзу“ приемника. Благодаря этому отопительный контур отделен от трубок, при повреждении одной трубки коллектор продолжает работать. Процедура замены трубок очень проста, при этом нет необходимости сливать незамерзающую смесь из контура теплообменника.

Резервуар-теплообменник

Конструктивно выполнен в виде бойлера-накопителя. Предназначен для накопления и сохранения тепла, и обычно включает в себя одну или две внутренние теплообменные спирали. Остальное оборудование системы обычно включает насос, манометр, клапан давления, вентили, кран регулировки налива воды, соединители, манометр, вентиль безопасности на 6 атм., набор для безопасного подсоединения к отопительной системе. Как опция бак может оснащаться электронагревателем мощностью от 1 до 3 кВт.

При одновременной потребности в горячей воде и отоплении, солнечная энергия распределяется между нагревом главного котла и горячим водоснабжением. При достижении заданной температуры, автоматика переключает подачу тепла на отопительный контур. Такая последовательность работы системы может быть изменена на прямо противоположную, в зависимости от климатической зоны или времени года. Система сконструирована таким образом, что к ней легко могут подсоединяться другие нагревательные системы.

Системный контроллер для солнечных водонагревательных систем

Контроллер предназначен для контроля температуры в солнечном коллекторе, в резервуаре-теплообменнике и выбора, в зависимости от величины этих температур, оптимального режима работы системы в течение суток.

Контроллер выполняет следующие основные функции:

  • Индикацию температуры коллектора;
  • Индикацию температуры в резервуаре;
  • Индикацию температуры обратного потока теплоносителя;
  • Установка температуры включения принудительной циркуляции теплоносителя;
  • Установка времени включения и выключения системы отопления;
  • Установка температуры и времени дополнительного подогрева;
  • Установка температуры «антизамерзания»;
  • Индикацию повреждения датчиков.

Типы гелиосистем

Различают два типа гелиосистем: сезонные и круглогодичные (всесезонные)

К сезонным системам относятся вакуумные коллекторы с прямой теплопередачей солнечной энергии воде. В таких системах вакуумные трубки расположены под определенным углом и соединены с накопительным баком. Из него вода протекает прямо в трубки, нагревается и возвращается обратно.

К преимуществам этой системы относится непосредственная передача тепла воде без участия других элементов. Минусом можно считать несколько больший объем воды контура теплообменника (60-200 литров). Основным преимуществом остается низкая стоимость и высокий КПД, до 98 %.

К всесезонным системам относятся вакуумные коллекторы с термотрубками. Принцип действия таких коллекторов прост и припоминает работу установки центрального отопления. Это закрытая система, в которой, через верхнюю часть коллектора и змеевик протекает, незамерзающая жидкость. Эта жидкость забирает тепло из медных наконечников, а затем горячая жидкость перекачивается через змеевик бака-аккумулятора и нагревает воду в баке. Цикл передачи тепла из коллектора к аккумулятору длится до тех пор, пока длится день (и температура на выходе коллектора выше температуры в баке на уровне теплообменника). Работу насоса контролирует электронный контроллер. Датчики контроллера находятся в коллекторе и в баке-аккумуляторе. Они измеряют температуру в системе. Кроме того, расширительный бак предохраняет систему от слишком высокого давления, возникающего при возрастании температуры и не использовании воды потребителями.

Область применения

  • Обеспечение горячим водоснабжением жилых домов, коттеджей, дачных домиков, гостиниц, ресторанов, теплиц, бассейнов и т.д.;
  • Отопление помещений в весенне-осенний период и экономия энергоносителей системы отопления в зимний период до 50%.
  • Поддерживающее отопление помещений при применении с технологией «теплый пол»

Источник: http://forum.truba.ua/index.php?topic=2983.030 Апрель 2008

Эта статья прочитана 26139 раз(а)!

Продолжить чтение

  • Вакуумные солнечные коллекторы

    73

    Солнечное тепло: горячее водоснабжение и отопление с вакуумными солнечными коллекторами В вакуумном водонагревателе-коллекторе объем, в котором находится темная поверхность, поглощающая солнечное излучение, отделен от окружающей среды вакуумированным пространством, что позволяет практически полностью устранять потери теплоты в окружающую среду за счет…

  • Солнечные коллекторы: 2 параметра площади

    70

    Солнечные коллекторы: общая и апертурная площади  Каждый проект солнечного отопления неизбежно начинается с оценки размера коллектора. Например, обычно используемое «эмпирическое правило» для условий отопления юга России: 10 процентов площади обогреваемого пола плюс 1 квадратный метр на каждые 100 литров в…

  • Видео о солнечных коллекторах

    66

    Интересные ссылки по солнечным коллекторам Солнечные коллекторы: правда и мифы. Приведено сравнение плоских и вакуумных коллекторов. Написано все, на удивление, правильно, видно что писал не журналист, а практик. Видео о солнечных коллекторах https://youtu.be/Bm-hgBhgwL0 Процесс кипячения воды в вакуумной трубке Испытания…

  • Дом с отоплением от солнечного коллектора

    60

    Эскизный проект загородного сельского дома с отоплением от солнечного коллектора Вырезка из журнала «Наука и Жизнь», кажется №12 за 1985 год. Арх. А.Семенов. СОЛНЕЧНЫЙ ДОМ Возможность использования солнечной энергии для экономии топлива при обогреве характеризуют следующие цифры. Среднее за год…

  • Душевая кабина с устройством для подогрева воды

    58

    ГОРЯЧАЯ? В ЛЮБОЕ ВРЕМЯ! Многие жители села и садоводы имеют на своих участках душ. Как правило, это небольшая отдельно стоящая закрытая постройка с баком на крыше. Из него самотеком по трубе к душевой сетке поступает холодная вода. Конечно, в жаркий…

  • Солнечное теплоснабжение

    55

    Солнечное тепло: горячее водоснабжение и отопление В среднем по году, в зависимости от климатических условий и широты местности, поток солнечного излучения на земную поверхность составляет от 100 до 250 Вт/м2, достигая пиковых значений в полдень при ясном небе, практически в…

Солнечный коллектор, автономное отопление, солнечные водонагреватели

Просьба уточнять цены по телефону +7 (927) 214 21 40

Вакуумная трубка с трехслойным покрытием

Цена: 1 300 руб

Солнечный водонагреватель XF-II (система без давления, бак окрашенный)

Емкость бака:80-200л

Количество вакуумных трубок: 10-24
Двухслойный бак для воды с полиуретановым утеплителем
Стальная рама-каркас с гальваническим покрытием
Контроллер

Цена:от 19 300 руб
Солнечный водонагреватель XFS-II (система без давления, бак из нержавеющей стали)

Емкость бака:125-200л

Количество вакуумных трубок: 15-24
Двухслойный бак для воды с полиуретановым утеплителем
Стальная рама-каркас с гальваническим покрытием
Контроллер

Цена:от 25 400 руб
Вакуумный солнечный коллектор (панель)

Количество вакуумных трубок:

12-20

Цена: от 26 600 руб
Компактный солнечный водонагреватель CP-II (система без давления, бак из нержавеющей стали)

Емкость бака:135-260л

Количество вакуумных трубок: 15-30
Двухслойный бак для воды с полиуретановым утеплителем
Стальная рама-каркас с гальваническим покрытием
Контроллер

Цена: от 48 100 руб
Солнечный водонагреватель SH (сплит- система)

Емкость бака:100-500л (с одним или двумя теплообменниками)

Количество вакуумных трубок: 12-60
Рабочая станция (контроллер, насос, расширительный бак)

Цена:от 93 500 руб

Солнечный   коллектор (а также его разновидность – солнечный водонагреватель) – преобразователь тепловой  энергии  Солнца.   В своей работе солнечный коллектор использует видимый свет и ближние ИК лучи и обеспечивает поглощение широкого спектра солнечного излучения в любую погоду, вне зависимости от внешней температуры воздуха, благодаря чему солнечный коллектор действует с большей эффективностью.

Использование коллекторов преследует две цели. Во-первых, с их помощью организуют автономное отопление в производственных или складских помещениях. Во-вторых, солнечные водонагреватели применяют для  обеспечения горячего водоснабжения. При этом современные солнечные водонагреватели способны довести воду до кипения даже при отрицательной температуре воздуха и могут одновременно обеспечивать водоснабжение для хозяйственных нужд и организовывать автономное отопление.

Солнечный коллектор

, в отличие от батареи, не генерирует электричество, а нагревает материал-носитель. Существует несколько разновидностей данного типа агрегатов, наиболее известные из которых – это плоские и вакуумные солнечные коллекторы, в основе которых – сеть вакуумных трубочек, служащих единицей преобразования энергии. Вакуумный солнечный коллектор улавливает излучение, которое позволяет получить больше тепла, и передает воде, к примеру, для обеспечения автономного отопления. Такие системы, где полученная энергия тратится на нагрев воды, получили название солнечные водонагреватели. Принцип и алгоритм работы солнечных водонагревателей может быть разный, но чаще всего такой солнечный коллектор собирает энергию за счет нагрева (до 230 градусов) специального селективного покрытия на внутренней стороне трубки. Далее с помощью встроенного в солнечные водонагреватели устройства происходит передача энергии в бак-накопитель, где осуществляется нагрев воды. После этого солнечные водонагреватели отправляют воду на хозяйственные нужды или в систему, обеспечивающую автономное отопление.

Таким образом, солнечные водонагреватели позволяют удовлетворять большую часть потребностей в горячей воде, служить в качестве источника дополнительной энергии для отопительной системы или обеспечивать автономное отопление.

Более подробный список оборудования смотрите в прайс-листе.

 

Солнечные панели для нагрева воды | Плоские солнечные коллекторы | Flat Panel

Обзор

Солнечная горячая вода — доступная и эффективная форма чистой возобновляемой энергии, которой может воспользоваться каждый домовладелец в Америке. Используя плоские солнечные коллекторы, вы можете использовать богатую солнечную энергию для снижения собственных затрат на электроэнергию. Это означает ежемесячные меньшие счета, бесплатную горячую воду для вашего дома и большую энергонезависимость.

Солнечные плоские коллекторы — доступное решение в условиях растущих затрат на электроэнергию. Плоские солнечные панели долговечны, долговечны и экономичны. Плоские коллекторы традиционно используются в более теплом и солнечном климате. Для более прохладных и облачных районов, а также регионов с продолжительной и холодной зимой вы можете рассмотреть наши вакуумные трубчатые солнечные коллекторы.

Преимущества плоской солнечной системы

Установка плоской солнечной системы нагрева воды в вашем доме может снизить потребление энергии на 40-50%. Для нагрева более 80 галлонов горячей воды в день требуется всего 1 или 2 плоские солнечные панели — и все это бесплатно.

Многие люди не осознают, сколько энергии уходит только на то, чтобы обеспечить дом горячей водой. Фактически, от 20% до 25% энергопотребления средней семьи приходится только на нагрев воды для таких вещей, как стирка, приготовление пищи, уборка, посуда и душ.

Установка плоской солнечной системы означает значительное сокращение или устранение этих затрат. Кроме того, наши солнечные системы горячего водоснабжения имеют право на получение федеральной налоговой льготы в размере 30%, что означает, что 30% от установленной стоимости вашей солнечной системы горячего водоснабжения будет возвращено вам при следующей подаче налоговой декларации. Это означает меньшие карманные расходы и более быструю окупаемость затрат на вашу солнечную систему нагрева воды.

Существует также много других финансовых поощрений, которые могут быть доступны в вашем регионе. Многие штаты, округа и другие населенные пункты предлагают денежные скидки или другие поощрения, помогающие продвигать чистую, бесплатную горячую воду с использованием солнечной энергии. Вы можете посетить www.dsireusa.org для получения полного списка поощрений в вашем регионе.

Как работает плоская солнечная система

Плоская солнечная система нагрева воды — это очень простой и не требующий обслуживания способ немедленного снижения ваших ежемесячных затрат на электроэнергию. Системы с вакуумными трубами и плоские солнечные системы горячего водоснабжения работают аналогичным образом.

В большинстве бытовых солнечных систем горячего водоснабжения, в которых используются плоские пластины, холодная вода (с улицы) поступает на дно накопительного бака солнечного коллектора (1) .

Теплоноситель солнечного контура (обычно смесь воды и гликоля) перекачивается в плоский коллектор (2) .

Эта жидкость проходит внутри солнечного коллектора, где нагревается солнечной энергией (3) . Плоские коллекторы очень хорошо изолированы, что позволяет им задерживать довольно много солнечного тепла, при этом пропуская очень мало тепла.

Теперь, когда жидкость нагрета солнцем, она перекачивается обратно в резервуар для хранения солнечной энергии, где затем нагревает воду для вашего дома (4) .

Это лишь одна из наиболее распространенных конструкций, используемых в домашней солнечной системе горячего водоснабжения. Доступны и другие конструкции, которые можно использовать в зависимости от вашего конкретного применения.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию или найти ближайшего к вам дилера!

Применение

В среднем американском доме более 25% потребляемой энергии приходится на нагрев воды. Эта горячая вода часто используется для приготовления пищи, мытья посуды, стирки, душа и уборки. Солнечная система горячего водоснабжения является идеальным решением для снижения постоянно растущих затрат на электроэнергию.

Плоские солнечные коллекторы обычно используются в более теплом климате с более высокой температурой. Технология, используемая в плоских солнечных панелях, позволяет им использовать более высокие температуры наружного воздуха для увеличения производства горячей воды. Однако в более холодном климате или в районах с продолжительной и суровой зимой вы можете рассмотреть наши солнечные вакуумные трубчатые коллекторы.

Солнечные плоские пластины применяются (но не ограничиваются) домами и жилыми домами, а также домами, расположенными в средних и южных районах США (к югу от линии Мейсон-Диксон).

Применение солнечной системы горячего водоснабжения может дать вам ряд преимуществ.

Экономьте деньги

Используя солнце для нагрева или предварительного нагрева горячей воды в вашем доме, вы можете существенно сократить расходы на нагрев воды. Клиенты сообщают, что во многих солнечных системах горячего водоснабжения их счета за нагрев горячей воды сократились на целых 80%.

Более 30% счетов за электроэнергию средней американской семьи идет непосредственно на нагрев горячей воды. Это означает, что солнечная система нагрева воды может немедленно сократить ваши счета и будет продолжать делать это в течение десятилетий.

Инвестируйте в лучшую и более чистую окружающую среду

Солнечные водонагревательные системы помогут вам снизить потребление энергии и, следовательно, уменьшить загрязнение окружающей среды, связанное с производством этой энергии. 50-процентное сокращение традиционного энергопотребления означает 50-процентное сокращение выбросов CO2. Таким образом, установив солнечную систему горячего водоснабжения в своем доме, вы вдвое сократите свой углеродный след.

Это приводит к более чистой окружающей среде и помогает уменьшить нашу зависимость от традиционных, загрязняющих окружающую среду ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть. Вы можете внести свой вклад в лучшее будущее, экономя при этом деньги!

Подробнее Доступна горячая вода

При использовании солнечной системы нагрева горячей воды часто устанавливается солнечный бак для работы вместе с существующим резервуаром для горячей воды. Это означает, что у вас будет в два раза больше места для хранения и в два раза больше горячей воды.

Так что, когда к вам приходят гости, посетители или вы хотите понежиться в ванне, вы можете сделать это без увеличения счета за электричество. У вас будет больше воды и более горячей воды. Горячая вода, которую вы можете использовать, зная, что она была нагрета с использованием энергии солнца без каких-либо затрат.

Пакеты

Компания Solar Panels Plus предлагает полные комплекты для нагрева воды с использованием солнечной энергии для вашего дома. Предварительно спроектированный и укомплектованный всеми основными компонентами, необходимыми для создания собственной солнечной системы нагрева горячей воды.

Эти пакеты включают следующее:

Плоский солнечный коллектор

Плоский солнечный коллектор является основным компонентом вашего солнечного водонагревателя. Плоские пластины бывают разных размеров, и есть несколько вариантов на выбор.

Для небольших систем или семей из 2-3 человек обычно используется набор плоских пластин 4 x 8 футов. Для больших семей, более прохладного климата или более интенсивного использования вместо этого в комплект может быть включена панель большего размера.

Все наши плоские солнечные коллекторы сертифицированы SRCC, что является требованием, которое позволяет вам воспользоваться федеральной налоговой льготой в размере 30%. Это существенно снижает первоначальную стоимость вашей системы. Эта сертификация также позволяет вам получать другие финансовые стимулы, которые могут быть доступны в вашем штате или местности, такие как денежные скидки, гранты, налоговые льготы и многое другое. Полный список поощрений, доступных в вашем регионе, можно найти на сайте www. dsireusa.org.

Все наши плоские тарелки соответствуют требованиям Закона США о покупке, что означает, что ваша покупка возвращается американским производителям. Мы предлагаем только самые качественные и самые эффективные плоские пластины на рынке и обеспечиваем их надежной 10-летней гарантией. Это позволит вам наслаждаться комфортной бесплатной горячей водой на солнечных батареях в течение десятилетий.

Дополнительная информация о наших плоских солнечных коллекторах.

Солнечные водонагреватели

Солнечные водонагреватели являются еще одним основным компонентом всех систем солнечного водонагрева. Резервуар для солнечной воды содержит теплообменник, который позволяет нагретой жидкости из плоских коллекторов нагревать воду внутри резервуара.

Размер резервуара для хранения солнечной энергии рассчитан на количество установленных вами плоских коллекторов. В большинстве комплектов солнечного нагрева воды солнечный бак на 80 галлонов соединен с 2 плоскими коллекторами. Тем не менее, есть резервуары большего размера для дополнительного хранения или больших семей.

Многие из наших резервуаров для воды на солнечных батареях дополнительно оснащены резервным источником тепла. Это гарантирует, что независимо от погодных условий или наличия солнечного света у вас всегда будет стабильный поток горячей воды.

Дополнительная информация о наших солнечных резервуарах.

Солнечный насос

Насос является важным компонентом любого солнечного водонагревателя. Солнечный насос обеспечивает циркуляцию жидкости через вашу солнечную систему горячего водоснабжения. В наличии есть насосы и насосные станции. Многие из них настраиваются для поддержки меньших или больших систем, более длинного трубопровода или более быстрых потоков. Мы всегда помогаем вашему установщику выбрать оптимальный комплект насосов, чтобы вы могли максимально эффективно использовать свою солнечную систему горячего водоснабжения.

Солнечная насосная станция имеет ряд других важных компонентов, которые важны для установки и эксплуатации солнечной системы горячего водоснабжения. Например, манометры давления и температуры включают в себя («быстро проверьте давление и температуру в контуре солнечного коллектора). Другие элементы, такие как промывочные и наполнительные клапаны, имеют решающее значение для активации вашей системы горячего водоснабжения.

Насос солнечного коллектора и насосных станций, всегда работают напрямую в связке с солнечным контроллером Скорость насоса и время его включения и выключения всегда контролируется солнечным контроллером Солнечный контроллер работает напрямую с солнечным насосом, а также контролирует и регулирует насос для обеспечения наилучшей производительности.

Эти насосные станции также имеют множество настраиваемых параметров, таких как размер насоса, скорость, различные фитинги и многое другое.

Дополнительная информация о наших солнечных насосах и насосных станциях.

Солнечный контроллер

Солнечный контроллер — это «мозг» каждой солнечной системы горячего водоснабжения. Контроллер получает информацию от различных датчиков, которые установлены возле ваших плоских коллекторов и в солнечном баке.

Контроллер солнечной энергии отслеживает доступное тепло — когда солнце попадает на вашу солнечную батарею — а затем включает насос. Когда солнце садится, насос отключается. Он также контролирует поток, увеличивая и уменьшая его в зависимости от внешних условий, чтобы дать вам оптимальное усиление солнечной энергии.

Серия устройств управления солнечными батареями iSolar позволяет легко, как никогда раньше, быстро увидеть, что именно делает ваша солнечная система горячего водоснабжения, и отслеживать ее прошлые характеристики.

Для различных применений доступны различные элементы управления солнечными батареями, позволяющие управлять несколькими насосами, регистрировать данные или управлять насосами с переменной скоростью.

Щелкните здесь для получения дополнительной информации о наших элементах управления iSolar и солнечных контроллерах.

Комплекты солнечных линий и другие компоненты

Существует ряд других компонентов, необходимых для установки вашей системы солнечного нагрева воды. Компания Solar Panels Plus тщательно разработала предварительно упакованные системы, так что установщик солнечной энергии может быстро и профессионально установить вашу солнечную систему горячего водоснабжения без необходимости искать эти компоненты.

Готовая солнечная система водоснабжения от Solar Panels Plus гарантирует более быструю и профессиональную установку. А поскольку ваш установщик тратит меньше времени на фактическую установку, это означает меньшие первоначальные затраты. Кроме того, на наши пакеты распространяется полная гарантия, чтобы вы оставались довольными дольше, а наша группа технической поддержки готова ответить на любые вопросы или проблемы, которые могут возникнуть у вас или у вашего установщика.

Дополнительная информация о наших солнечных тепловых компонентах.

Жидкие теплоносители для солнечных водонагревательных систем

Энергосбережение

Изображение

Жидкие теплоносители переносят тепло через солнечные коллекторы и теплообменник к резервуарам для хранения тепла в системах солнечного нагрева воды. При выборе теплоносителя вы и ваш подрядчик по солнечному отоплению должны учитывать следующие критерии:

  • Коэффициент расширения — относительное изменение длины (или иногда объема, если указано) материала на единицу изменения температуры.
  • Вязкость – сопротивление жидкости сдвиговым силам (и, следовательно, течению)
  • Теплоемкость – способность материи накапливать тепло
  • Температура замерзания – температура, ниже которой жидкость превращается в твердое вещество
  • Температура кипения – температура, при которой жидкость закипает
  • Температура вспышки – самая низкая температура, при которой пар над жидкостью может воспламениться в воздухе.
  • Коррозионная активность – совместимость с другими материалами и добавками для снижения коррозии
  • Токсичность – в системе питьевой воды можно использовать только нетоксичные жидкости.

Например, в холодном климате для систем солнечного нагрева воды требуются жидкости с низкой температурой замерзания. Жидкости, подвергающиеся воздействию высоких температур, должны иметь высокую температуру кипения. Вязкость и теплоемкость определяют количество необходимой энергии перекачки. Жидкость с низкой вязкостью и высокой удельной теплоемкостью легче перекачивать, поскольку она менее устойчива к течению и передает больше тепла. Другими свойствами, которые помогают определить эффективность жидкости, являются стабильность и срок замены.

Изображение солнечного водонагревателя.

Ниже приведены некоторые из наиболее часто используемых теплоносителей и их свойства. Проконсультируйтесь со специалистом по солнечному отоплению или местными властями, имеющими юрисдикцию, чтобы определить требования к жидкому теплоносителю в системах солнечного нагрева воды в вашем регионе.

  • Воздух
    Воздух не замерзает и не кипит, не вызывает коррозии. Однако он имеет очень низкую теплоемкость, требует большого теплообменника для нагрева воды и имеет тенденцию вытекать из коллекторов, воздуховодов и заслонок.
  • Вода
    Вода нетоксична и недорога. Благодаря высокой удельной теплоемкости и очень низкой вязкости его легко перекачивать. К сожалению, вода имеет относительно низкую температуру кипения и не имеет защиты от замерзания. Он также может вызывать коррозию, если pH (уровень кислотности/щелочности) не поддерживается на нейтральном уровне. Вода с высоким содержанием минералов (т. е. «жесткая» вода) может вызвать образование минеральных отложений в трубопроводах коллекторов и трубопроводах системы.
  • Смеси пропиленгликоля/воды
    Смеси пропиленгликоль/вода имеют отношение гликоля к воде 50%/50% и выше или ниже в зависимости от опасности замерзания. Этиленгликоль нельзя использовать из-за токсичности, поэтому используется нетоксичный пропиленгликоль. Эти смеси обеспечивают эффективную защиту от замерзания до тех пор, пока поддерживается надлежащая концентрация антифриза. Антифризы со временем ухудшаются, и обычно их следует менять каждые 3–5 лет. Эти типы систем находятся под давлением и должны обслуживаться только квалифицированным специалистом по солнечному отоплению. Ингибиторы коррозии добавляются для предотвращения коррозии, обеспечивая некоторую резервную щелочность для противодействия агрессивным кислотам.
  • Силиконовые жидкости
    Силиконовые жидкости имеют очень низкую температуру замерзания и очень высокую температуру кипения. Они не вызывают коррозии и долговечны. Поскольку силиконы имеют высокую вязкость и низкую теплоемкость, для их перекачки требуется больше энергии. Силиконы также легко протекают даже через микроскопические отверстия в солнечной петле.

Другие типы теплоносителей включают синтетические, минеральные или ароматические углеводородные жидкости; хладагенты, например, используемые в системах тепловых насосов; метиловый спирт; и аммиак. Многие из них токсичны, легко воспламеняются, строго регулируются или влекут за собой воздействие на окружающую среду. Хотя эти жидкости-теплоносители, возможно, имеют промышленное применение, их нельзя найти в бытовой солнечной системе нагрева воды.