Гелиосистемa или гелиоустановка для горячего водоснабжения и отопления дома

Отопление дома своими руками

Гелиосистема (гелиоустановка) — это устройство, которое дает возможность применять дармовую энергию солнца для горячего водоснабжения и отопления. Причем, современные системы подобного типа позволяют превратить энергию солнечного излучения в тепловую, независимо от погоды и времени года. О принципе работы, устройстве и выборе оборудования для гелиосистемы Вы можете узнать из этой статьи.

Содержание статьи:

>Устройство и виды

>Где лучше устанавливать

>Выбор оборудования

>Окупаемость

>Видео по теме

Устройство и виды гелиосистем

Гелиосистема (гелиоустановка) дает возможность использовать солнечную энергию для горячего водоснабжения и подогрева воды в бассейне или даже для отопление всего дома. Правда, чтобы отапливать дом при помощи такой системы нужно достаточно большое количество солнечных коллекторов.

Солнечный коллектор (гелиоколлектор) – основной элемент в конструкции гелиосистемы. Он может быть изготовлен в виде пластин (плоский) или в виде вакуумных трубок. Солнечные лучи, попадая на поверхность коллектора, поглощаются им и, тем самым, нагревают теплоноситель, который циркулирует в коллекторе, до температуры 90 – 140оС.

По трубопроводам высокотемпературный теплоноситель подаётся в бак – аккумулятор, нагревая в нём воду. Эту воду можно применять для горячего водоснабжения или отопления дома. Остывший теплоноситель возвращается обратно в коллектор.

Накопительный бак горячей воды представляет собой  ёмкость объёмом 250 – 500 литров, которая применяется в гелиоустановке как аккумулятор тепла, полученного от солнечного коллектора. Конструктивно данный бак похож на бойлер – он имеет один или два внутренних теплообменника. К тому же он может иметь дополнительный электрический нагреватель.

Подобный накопительный бак аккумулирует и долгое время сохраняет, полученное из солнечного коллектора, тепло, а при необходимости, и подогревает воду при помощи электронагревателя и обеспечивает теплообмен с основной системой отопления дома.

Виды гелиосистем

Современные гелиосистемы могут отличаться:

  • количеством контуров теплоносителя — могут быть одно- или двухконтурными;
  • способом циркуляции теплоносителя – она может быть принудительной или естественной.

В одноконтурных гелиосистемах (рис. 1) в коллектор поступает вода из бака-аккумулятора. Эта система достаточно проста и имеет самый высокий КПД. Принцип её действия основан на естественной конвекции – тёплая вода поднимается вверх. В такой гелиоустановке циркулирует вода, непосредственно применяемая для горячего водоснабжения или отопления.

Рис. 1 Схема одноконтурной гелиоустановки с естественной циркуляцией.

Её недостаток — для эффективной работы в качестве теплоносителя нужна качественная «мягкая» вода, а в системах водоснабжения часто вода жёсткая (особенно при автономном водоснабжении из скважины или колодца). Содержащиеся в такой воде примеси и соли могут привести к быстрому разрушению такой гелиосистемы. К тому же вода в системе может просто замёрзнуть при отрицательных температурах воздуха.

Поэтому в условиях нашего климата более рационально применение двухконтурной гелиоустановки (рис. 2).
В ней циркулирует специальный теплоноситель (незамерзающая жидкость), тепловая энергия которого из коллектора(1 на фото справа) передаётся воде в баке-накопителе(2) при помощи теплообменника.

Данный теплоноситель может циркулировать в гелиосистеме естественным образом или принудительно – при помощи циркуляционного насоса, что более эффективно.

Следующий элемент гелиосистемы (гелиоустановки) с принудительной циркуляцией – циркуляционный насос или насосная станция(4), которая представляет собой готовый к подключению комплект, состоящий из насоса  гелиоконтура (одного или нескольких), запорной арматуры (термовентилей, вентилей), предохранительного клапана, механического воздухоотводчика и расширительного мембранного бака (3). Бак выбирается исходя из объёма гелиосистемы. Кроме того, подобная гелиоустановка укомплектовывается автоматическим регулятором(5).

Рис. 2 Вариант двухконтурной гелиоустановки для горячего водоснабжения и отопления с принудительной циркуляцией.

Где лучше устанавливать и как ориентировать

Коллектор гелиосистемы можно установить на крыше дома, на открытой площадке (на балконе, земле), возле бассейна и т.д. При этом следует учитывать экспозицию (север-юг) и угол наклона (0-90о), которые имеют большое значение для эффективности ее работы. Максимально эффективна южная ориентация.

Функционирование гелиоустановок возможно в любое время года, но наибольшая производительность – в период весна-лето-осень.

Выбор оборудования

Благодаря гелиосистеме можно принимать тёплый душ, даже если солнце спряталось за облаками. Площади коллектора в 4-6 м2 хватит для покрытия 60% необходимой энергии для горячего водоснабжения частного дома. При площади коллекторов около 10 м2 в сочетании с комбинированным баком-водонагревателем можно уже поддерживать систему отопления дома. При этом, если энергии солнца не хватает, автоматически подключается отопительный котёл.

Решающими факторами при выборе оборудования для гелиоустановки являются:

  • необходимый расход горячей воды;
  • количество и тип санитарно-технических приборов;
  • численность семьи;
  • уровень горячего водопотребления (экономное или повышенное).

Гелиоустановка, как и отопительная система дома, требует периодического контроля и проверки состояния, которые нужно проводить не реже одного раза в год. Как правило, осмотр и проверка их состояния осуществляется перед началом каждого отопительного сезона и по его окончании.

Окупаемость

Для жителей европейских стран срок окупаемости гелиосистем, по оценкам специалистов, составляет от 3 до 5 лет. Для жителей России и Украины эти цифры повыше. Однако с учётом постоянного повышения тарифов на газ и электроэнергию, в перспективе, сроки окупаемости будут постоянно уменьшаться.

Среднегодовая экономия энергоресурсов, при применении гелиоустановок, составляет 60-70% — по сравнению с использованием только обычных видов отопления – электроэнергии, газа, угля или дров.

Видео по теме

Вы можете посмотреть видеоролик о том, как работает солнечный коллектор.

С этим материалом часто читают:

Оставить отзыв

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *