Воздушный солнечный коллектор: принцип работы и эффективность обогрева дома. Установка, подключение и технология изготовления

Энергетика – крупнейший сектор экономики. Потребности в энергии растут на 1% ежегодно, что дало мощный импульс развитию «зелёной» энергетики, черпающей ресурсы из возобновляемых источников.

Если посмотреть вокруг, энергия разлита повсюду, и этот бесплатный источник нужно только умело использовать, чтобы решить стоящие перед человеком задачи. Ветер, волны, течения, термальные воды и солнце способны одарить человечество дешёвым электричеством и теплом с избытком. И люди уже пробуют переходить на «зелёную» энергию даже в масштабах частного домовладения.

Особое место среди множества видов альтернативной энергетики принадлежит солнечному отоплению. Здесь не требуется закупка дорогостоящего оборудования – газгольдера, отопительного газового или твердотопливного котла. Не придётся осуществлять сложный монтаж, получать разрешение энергетической инспекции.

Не нужно закупать уголь, дрова, топливные брикеты, вызывать газовый заправщик. Всё, что требуется – как можно больше солнечных дней в году, а также максимальная площадь стен и кровли, где может быть установлен воздушный солнечный коллектор для отопления.

Устройство воздушного коллектора

Солнечное отопление не преобразует энергию с помощью фотоэлементов в электричество, а концентрирует тепло, перенося его внутрь дома.

Нагревательные системы, утилизирующие солнечное тепло, применяются для локального нагрева воздуха.

Через проложенные каналы поток горячего воздуха циркулирует в системе солнечного отопления, благодаря чему происходит обогрев внутренних помещений.

Варианты конструкций

Известны два вида солнечных нагревателей, осуществляющих нагрев с помощью парникового эффекта:

  1. Пассивные – обеспечивают естественную циркуляцию воздуха по каналам.
  2. Активные – осуществляют перенос рабочей среды принудительно.

Конструкции систем обогрева на основе солнечных коллекторов также различаются по принципу подачи воздуха. Когда воздушная масса захватывается снаружи, после чего подогревается и уходит в помещения, это называется вентиляционной системой.

Если же прохладный воздух, нуждающийся в подогреве, берётся внутри комнаты, а после прогрева в коллекторе возвращается, то это рециркуляционный вариант.

Работает парниковый эффект

Панельные воздушные коллекторы, обогревающие помещения с помощью солнечной энергии – неисчерпаемый источник бесплатного тепла.

Модули различных масштабов могут использоваться в теплицах и дачных домиках, в частных домах, на турбазах, в коттеджах и городских квартирах. Блок средних размеров производит до 2 кВт/час, чего хватает для создания комфортных условий в комнатах в межсезонье.

Отзывы о воздушном солнечном коллекторе гласят, что даже в зимнее время устройство продолжает эффективно работать, позволяя наполовину снизить расход топлива для отопительного котла.

  • Принцип работы воздушного коллектора основан на законах физики, знакомых всем ещё со школы.
  • Поглощая видимый свет, прошедший сквозь стекло, поверхность нагревается и начинает генерировать тепловое излучение, для которого стекло является непреодолимой преградой.
  • Тепло накапливается под стеклом, нагревая воздух, который начинает подниматься. За счёт естественной циркуляции осуществляется перенос тепла внутрь помещений.

При необходимости – когда нагретый воздух движется слишком медленно, успевая отдать приобретённое тепло в наружную среду – систему дополняют вентилятором, работающим на электричестве от фотоэлементов.

Итак, стандартная панель коллектора представляет собой систему адсорберов, размещённую внутри теплоизолированного короба, закрытого прозрачной крышкой (стеклопакет, поликарбонат). Использование стекла позволяет наладить отбор тепла даже в Сибири. Но применим и поликарбонат. Хотя он обеспечивает более низкий КПД, но стоит дешевле.

Адсорбер создаётся из алюминия или меди, имеющих селективное покрытие, поглощающее максимум энергии.

Революционное изобретение

Инженерная мысль не стоит на месте. Недавно разработчики предложили революционный вариант солнечного воздушного коллектора, который из-за простоты изготовления и высокой эффективности кажется несуразным.

Однако эта система продуктивно работает, утилизируя солнечное тепло даже зимой.

  • SolarWall даже не имеет покрытия, а цена на солнечный воздушный коллектор минимальна.
  • Поглотитель тепла выполнен в виде рифлёного металлического листа с тысячами мелких отверстий.
  • Изнутри эти отверстия открываются в систему воздушных каналов. Мельчайшие отверстия принимают солнечный свет и отражённые от снега лучи, а дополнительный подогрев происходит за счёт нагретой стены.

Эффективность системы почти игрушечной SolarWall такова, что она причислена к числу величайших творений индустриальной эпохи. В Канаде с помощью этих коллекторов обогревается более половины инфраструктурных объектов и коммерческих сооружений.

Солнечный коллектор своими руками

Протапливать хозяйственные постройки в зимнее время – слишком дорогое удовольствие. Теплицу, птичник или свинарник намного выгоднее отапливать с помощью бесплатной энергии солнца.

  • Воздушный солнечный коллектор своими руками в силах соорудить любой домашний мастер, умеющий держать в руках инструмент. Затраты на исходные материалы минимальны, а усилий на поддержание работы и обслуживание это устройство вообще не требует.
  • Жаль, конечно, что в наших широтах зимой много хмурых дней, когда догревать воздух в помещениях придётся традиционными способами. Но зато в яркие зимние дни и межсезонье, когда на дворе ярко светит солнце, коллектор сумеет довести температуру до комфортной даже во время морозов.
  • Планируйте установить коллектор только с южной стороны. Выбрав подходящее место, нужно снять размеры, чтобы по ним изготовить короб. Для каркаса подойдут брусья любого размера.
  • В роли адсорбера будет выступать перфорированный металлический лист, выкрашенный тёмной краской для повышения селективных способностей.

Не забудьте защитить выходное отверстие, из которого в помещение поступает подогретый воздух, клапаном, чтобы в пасмурные дни внутрь не шла холодная воздушная масса.

С наружной стороны короб необходимо застеклить стеклом, поликарбонатом или прозрачным шифером. В последнюю очередь производится герметизация.

Эффективность устройства

Чтобы произвести расчет солнечного воздушного коллектора, придётся учесть множество факторов:

  • Активная площадь адсорбера;
  • Количество воздушных каналов;
  • Угол относительно положения солнца;
  • Протяжённость трассы воздушных каналов.

Считается, что эффективным этот вид отопления становится в случае, когда средний объём солнечной энергии, поступающей на один квадратный метр адсорбера, превышает 1 кВт.

Фото воздушного солнечного коллектора

Adblock
detector