Солнечные панели для нагрева бассейна

Энергия солнца для комфортного купания: солнечный коллектор для бассейна

Установка солнечного коллектора дает возможность подогревать воду в открытом или закрытом бассейне до комфортных температур, не используя электричество или отопительный котел.

В холодную погоду, когда без традиционных источников тепла не обойтись, тепловая энергия от солнечного коллектора поможет сократить расходы на энергоноситель на 20-30%.

Разновидности

Различают два типа солнечных коллекторов:

Открытые. Тепло аккумулируется в шланге, уложенном спиралью и закрепленном на основании. Конструкция не закрывается стеклом.

Такие коллекторы эффективно функционируют только в жаркую погоду и рассчитаны на подогрев воды в небольших бассейнах.

Закрытые. Поверх теплообменника закрепляется стекло, благодаря которому снижаются теплопотери. Такие коллекторы работают круглый год в ясную солнечную погоду.

Солнечные коллекторы также различаются по виду аккумулирующего элемента. Для нагрева воды в бассейне используют:

Вакуумные (трубчатые) коллекторы. Это система из стеклянных колб с двойными стенками – вакуум между ними обеспечивает надежную термоизоляцию. Внутри колб находятся медные термотрубки с легкокипящей жидкостью.

Эта жидкость превращается в пар под воздействием прямых и рассеянных солнечных лучей, инфракрасного излучения, и отдает тепло теплоносителю в нагревательном контуре. Вакуумные коллекторы работают в пасмурную погоду, в зимние морозы до -40°С. Это оптимальный вариант для закрытого бассейна круглогодичного пользования.

Панельные. Поглотителем тепла служит металлическая пластина с селективным покрытием. Конструкция коллектора также включает короб из алюминиевого профиля, теплообменник из медной или алюминиевой трубы и защитное ударопрочное стекло. Такая гелиосистема является всесезонной, но КПД панельных коллекторов высок только в теплую солнечную погоду.

Пирамидальные. На отражателе крепится куполообразный каркас, который служит опорой для шланга диаметром 25-40 мм, уложенного витками. Сверху конструкция может быть закрыта стеклом для снижения теплопотерь. В летний солнечный день компактный коллектор повысит температуру воды в небольшом бассейне до 23-25°С.

Гибкие. Это коллекторы открытого типа, без защитного стекла. Поглотителем тепла служит пластиковый или резиновый коврик черного цвета, внутри которого расположены каналы с циркулирующим теплоносителем. Гибкий коллектор мобилен, его можно разложить на земле или на крыше постройки.

Устройство и принцип работы

Гелиосистема для подогрева бассейна, независимо от типа, состоит из следующих элементов:

• абсорбер (поглотитель) солнечной энергии;
• соединительные шланги;
• циркуляционный насос;
• фильтры для очистки воды, поступающей в контур коллектора;
• клапаны подачи и отвода воды.

Система функционирует следующим образом:

1. Поглотитель собирает тепловую энергию и нагревает воду в контуре коллектора.
2. Нагретая вода сбрасывается в бассейн при срабатывании клапана с термодатчиком, если температура воды в чаше ниже заданного значения.
3. В контур циркуляционным насосом закачивается вода из бассейна (проходит через фильтр).

Преимущества и недостатки подогрева воды с помощью гелиосистемы

К плюсам солнечных коллекторов для бассейнов относят:

1. Доступную стоимость некоторых видов систем. С их помощью можно подогревать воду в бассейне до комфортных значений без существенных финансовых затрат.
2. Простой монтаж, нетребовательность в уходе.
3. Возможность легко увеличить теплоотдачу установки, используя несколько панелей. Актуально для больших бассейнов.
4. Простую конструкцию – гелиосистему можно изготовить своими силами.
5. Возможность раздвинуть границы купального сезона для открытых бассейнов и круглогодично использовать закрытый бассейн.
6. Экологичность и долговечность системы.

Список недостатков гелиосистем включает:

• зависимость недорогих установок от климатических и погодных условий;
• потребность в электропитании для циркуляционного насоса.

Принципы выбора батареи

Выбор солнечного коллектора в первую очередь зависит от типа бассейна (открытый или закрытый) и сезонности его использования.

Панельная гелиосистема поможет раньше начинать и позже заканчивать купальный сезон в бассейне на открытом воздухе и под крышей. Но в холодное время года ее КПД заметно снижается.

Вакуумный – оптимальный выбор для закрытого бассейна. В теплый сезон система будет поддерживать требуемую температуру воды в чаше, в зимнее время сократит на 30-40% общие затраты тепла на обогрев бассейна.

Выбирая коллектор, важно правильно рассчитать его мощность и общую площадь. При этом учитывается:

• тип бассейна (открытый/закрытый);
• тип коллектора и сезонность использования;
• место для размещения (открытая площадка рядом с резервуаром, крыша террасы или иной постройки), расположение панели относительно солнца, угол наклона;
• оптимальная температура воды в резервуаре.

Площадь панели рассчитывается индивидуально. В целом, для закрытого искусственного водоема этот показатель должен составлять 50-70% площади чаши, для открытого – 70-100%. Мощность циркуляционного насоса выбирают исходя из рабочих параметров и количества нагревателей в гелиосистеме.

Модели на рынке, цены

Производители надувных и каркасных бассейнов выпускают широкий спектр оборудования и аксессуаров к ним, включая устройства для нагрева воды при помощи солнечной энергии.

Intex Solar Mat

Гибкий коврик Solar Mat (28685) 120х120 см для сборных резервуаров с системой фильтрации. Модель циркуляционного насоса подбирается исходя из количества ковриков в гелиосистеме (от 1 до 5). Цена гибкого коллектора: от 1800 руб.

Bestway

Гибкий коврик (арт.58423) 110-171 см из поливинилхлорида. Подключается к картриджному или песочному фильтру-насосу бассейна. Площадь обогрева составляет 1,46 м2. Цена: от 5000 руб.

Poolmagic

Ассортимент нагревателей включает:

1. Panel SP06305 (32396). Гибкий коврик 305х60 см из полимерного материала. Цена: от 7500 руб.
2. Spiral 1500 (32394). Пирамидальный нагреватель из полипропилена с защитным куполом и основанием из УФ-стабилизированного поликарбоната. Диаметр основания купола – 58 см. Цена: от 8800 руб.
3. Poolmagic SSR (32308). Пирамидальная модель диаметром 59 см и высотой 28 см. Материал изготовления – ПВХ, предусмотрена защитная прозрачная крышка. Цена: от 12500 руб.
4. Curve 3900 (32395). Нагреватель в виде жесткой изогнутой панели 110х69 см на опоре. Он функционирует по аналогии с ковриком, изготовлен из ПЭНД и снабжен крышкой из поликарбоната. Цена: от 11000 руб.

Azuro

Производитель выпускает гибкие коврики разного размера:

• 300х120 см (3EXX0162),
• 450х120 см (3EXX0161),
• 300х60 см (3EXX0159) и 600х60 см (3EXX0158).

Цена зависит от габаритов, наличия в комплекте опоры, отсечного крана и составляет от 16 000 до 49 000 руб.

1. Shelter (3EXX0165). Гибкий коврик 120х90 см устанавливается на опору в виде арки. Цена: от 15 000 руб.
2. LUX 800 Supreme (3EXX0259). Жесткая выгнутая панель 119х76 см из полимерного материала с защитным стеклом и опорой. Цена: от 14 000 руб.
3. Pyramid Spiral (3EXX0052). Пирамидальная модель с основанием 120х80 см и высотой 40 см, снабжена защитным куполом из поликарбоната. Каскад может включать до 4 нагревателей. Цена: от 29 000 руб.

Kokido

Пирамидальные солнечные нагреватели от Kokido с защитным прозрачным куполом Keops (K835CBX) (57х57х32 см) и Keops II (K849WBX) (81х81х42 см). Гелиосистема может включать до 4 нагревателей. Цена: от 11 000 руб.

Sunheater

Гибкий гелионагреватель от Sunheater (арт.30065) из полимерного материала 600х60 мм. Цена: от 18 000 руб.

Можно ли сделать самостоятельно?

Своими силами вполне реально собрать пирамидальный нагреватель. Это обойдется в 2-3 раза дешевле покупки аналогичной модели.

Ход работ:

1. Из металла или дерева изготавливают каркас в виде пирамиды/елочки.
2. К каркасу крепят хомутами уложенную витками трубу из ПНД черного цвета (шаг витков – 1-1,5 см).
3. К полученному оборудованию крепят шланги.

Конструкцию рекомендуется накрыть пирамидальной крышкой из стекла или УФ-защищенного поликарбоната. Крышка снижает теплопотери и создает парниковый эффект, ускоряя нагрев воды.

Подключение и эксплуатация

Установка вакуумных и панельных гелиосистем требуют привлечения профессионалов. Бытовые нагреватели, гибкие или пирамидальные, можно подключить к бассейну самостоятельно.

Ход работ:

Гибкий коврик расстилается на грунте или кровле, полимерный гелионагреватель в более жестком исполнении крепится на специальной опоре.

Пирамидальный коллектор устанавливается на подстилку из отражающего материала.

Гелиоколлектор подключают шлангом к подающему фильтр-насосу, который закачивает в систему воду из бассейна.

Шланг обратки соединяет коллектор напрямую с бассейном – нагретая вода сливается непосредственно в резервуар.

Сборку гелиоколлектора следует выполнять по инструкции производителя.

Правила эксплуатации:

• защитное стекло гелиоколлектора следует регулярно очищать от пыли – загрязнения в разы снижают эффективность работы нагревателя;
• при похолодании до околонулевых температур из коллектора для открытого бассейна следует слить воду, чтобы избежать перемерзания системы.

Отзывы пользователей

Пользователи отмечают, что солнечные нагреватели из полимерных материалов способны повысить температуру воды в резервуаре за несколько часов только в ясные жаркие дни.

При пасмурной погоде эффективность существенно снижается. Опыт показывает, что стоит минимизировать потери тепла при испарении, закрывая чашу открытого бассейна специальным покрывалом.

В летнее время потребителям пришлось решать вопрос со сливом горячей воды после нагрева бассейна до комфортной температуры. С отзывами можно ознакомиться здесь и здесь, тут и тут.

Как обогреть резервуар без электричества?

Для подогрева воды в резервуаре без использования электроэнергии можно использовать:

1. Теплообменник. Нагрев воды, поступающей в чашу, осуществляется контуром с горячим теплоносителем. Обычно это контур системы отопления, поэтому данный вариант подходит для закрытых бассейнов в холодный сезон.
2. Энергонезависимый котел – твердотопливный, газовый или жидкотопливный.

Обратите внимание: тепловой насос, как и гелиосистема, потребляет электроэнергию.

Видео по теме статьи

Изготовление и подключение солнечного коллектора — в видео:

Заключение

Вода из водопровода, колонки или колодца слишком холодная для комфортного купания даже в жаркий день. Солнечный нагреватель ускорит процесс прогрева воды в чаше бассейна, если грамотно подобрать модель и правильно рассчитать необходимую площадь гелиоколлектора.

Источник

Правильный выбор солнечного коллектора для бассейна

При выборе коллектора необходимо определиться с мощностью оборудования, затем с необходимой площадью солнечной батареи. К тому же нужно учитывать погодные условия региона, количество солнечных дней и потребность использования бассейна.

Чтобы определиться с выбором, необходимо:

1. Учесть тип резервуара (открытый бассейн или закрытый).
2. Выбрать место для установки конструкции.
3. Высоту установки устройства.
4. Подобрать подходящий тип солнечной батареи.
5. Выбрать оптимальное расположение и наклон батареи.
6. Определить оптимальный объём коллекторного резервуара, в зависимости от потребностей бассейна, его цветового покрытия, материала утеплителя.
7. Определить температуру воды при подаче.
8. Определиться с интенсивностью использования бассейна. Количество использующих людей.
9. Подобрать необходимую температуру воды.
10. Определить количество подачи воды.

Устройство

Устройство солнечного коллектора

Отличным решением для бассейна является солнечный коллектор, собирающий переносимую солнцем тепловую энергию. В отличие от солнечных батарей, создающих электричество, коллектор нагревает именно материал теплоносителя. В большинстве солнечный коллектор применяется в качестве прибора отопления и водоснабжения.

Есть несколько разновидностей коллекторов: вакуумный и плоский.

Рассмотрим устройство вакуумного прибора:

Вакуумная трубка – это сердце коллектора, отвечающее за поглощение света и впоследствии превращающее его в тепло.

Трубка, представляет собой две трубы из стекла, одна из которых вставлена в другую. Их торцы запаяны, а изнутри выкачан воздух. Внутренняя трубка выполнена чёрным цветом, позволяющим трубке поглощать свет.

Стекло произведено из специального боросиликата. Такой материал применяется в изготовлении варочных поверхностей для кухни. Материал обладает большой вязкостью и довольно устойчив к трещинам.

Трубки защищены от повреждений и изготовлены со стандартной толщиной (1.8 мм).

Тепловая трубка – переносящая тепло вверх в коллектор.

Коллектор представляет собой полностью изолированную коробку с находящейся в ней коллекторной трубкой. Коллектор отвечает за вывод тепла из трубок.

Корпус исполнен из алюминия, что облегчает монтаж. Он полностью герметичный и не пропускает влагу.

Утеплителем и термоизоляцией внутри служит минеральная вата.

Рассмотрим устройство плоского коллектора:

• защитное стекло;
• поглощающая поверхность;
• теплоизоляция;
• теплоноситель;
• медные трубки;
• алюминиевая рама;

Особенности работы

Вакуумный

Для достижения большей эффективности, устройство нужно устанавливать на крыше. Собирательные способности коллектора не зависят от погоды и температуры воздуха. Монтироваться устройство, может, под любим наклоном, начиная от 5 до 90 градусов.

Вакуумные трубки устройства улавливают солнечную энергию. Проходя через прозрачную внешнюю трубку, энергия задерживается во второй колбе с нанесённым на неё абсорбентом.

Таким образом, абсорбент нагревается до определённой температуры и проникает через вторую колбу на тепловую трубку, а нагретый эфир, превратившийся в пар,переходит в рабочую часть тепловой трубки. Отдав тепло, пар превращается в конденсат и возвращается обратно в нижнюю часть трубки, затем цикл повторяется.

Плоский

Работа плоского коллектора основана на парниковом эффекте. Излучения солнца почти полностью поглощаются внешним стеклом, и примерно 90% энергии доходят до внутреннего поглотителя. При нагревании покрытие начинает излучать тепловую энергию.

Передача аккумулированной энергии к носителю тепла осуществляется при помощи медных либо алюминиевых элементов.

Подогрев бассейна солнечными коллекторами

В первую очередь работоспособность коллектора для прогрева воды в бассейне предполагает обязательную установку фильтра перед баком, обратного и ещё воздушного клапана, предотвращающих обратный отток после сброса воды. Клапаны по стандарту должны размещаться на 1 метр выше воды.

Конструкция устройства:

• коллектор;
• насосы, обеспечивающие подачу, а также циркуляцию воды;система теплообмена, передающая тепло всей воде;фильтры защиты, очищающие воду;клапаны, исполняющие роль подачи воды;

Вода через фильтры подаётся в теплообменник из бассейна, где фиксируется температура. Если вода ниже необходимой температуры тогда она поступает в теплообменник. Если температура соответствует установленной, тогда вода откачивается обратно в бассейн.

Для открытых бассейнов оптимальная температура примерно +20 +27 градусов. Обеспечивать необходимый комфорт бассейна обычными способами весьма накладно. Но используя солнечные коллекторы, есть возможность круглый год поддерживать необходимую температуру и при этом экономить.

Рекомендации по установке

Устанавливая коллектор, стоит придерживаться несложных правил:

1. Всё оборудование категорически нельзя ставить на ровной площадке. Прокладка труб для обратной подачи обязательно должна быть выше, чем трубы прямой водоподачи. Таким способом устраняется возможность появления воздушных пробок, которые замедляют подогрев.
2. Для бассейнов закрытого типа устанавливать коллектор необходимо на южной стороне с максимально допустимым отклонением в 45 градусов.
3. Используя вакуумный коллектор с возможностью установки на плоские кровли (15 градусов), компасные ориентиры можно не применять. Такой вариант установки ориентируется на высоту солнца.
4. Как вариант, можно установить коллектор прямо над бассейном. Таким образом, коллектор будет играть роль неплохой теплоизоляции. К тому же такой вариант может обезопасить от перегрева теплоноситель.

Потери тепла и их снижение

Не избежать и естественной для всех обогревательных систем потери тепла. Тщательный расчёт при установке солнечного коллектора и бассейна, позволит снизить этот показатель и повысить эффективность.

Основные причины потери тепла:

1. Самый обычный обмен воды в среде и её испарение.
2. Разбрызгивание воды из бассейна или перелив за борта.
3. Грунт вытягивает тепло из бассейна.
4. Во время чистки фильтра для тёплой воды.
5. Потеря части тепла при первичном прогреве.

Возможности снижения потерь:

1. Потерю тепла, отдаваемую грунту в летнее время можно почти не учитывать. Грунт имеет плохую теплопроводность. И потери этого типа относительно невелики. Теплоизоляция ванны бассейна толщиной всего в 1 сантиметр, снижает примерно 80% потерь. Изоляцию блоками бетона необходимо ставить снаружи ванны, а для сборных бассейнов необходимо подкладывать специальные маты.
2. Бассейн необходимо защитить от ветра.
3. Потерей тепла во время чистки фильтров, можно не учитывать, если чистить фильтры не чаще раза в неделю.
4. Вследствие того, что ночью испарение выше, чем днём, бассейн нужно накрывать материалом с теплоизоляцией. Обязательно материал необходимо снимать в дневное время. Скопившуюся жидкость сверху материала нужно убрать, без попадания в бассейн.
5. Установленный поверх бассейна коллектор сохраняет тепло воды.

Применение вышеперечисленных методов в комплексе помогут ощутимо снизить потери тепла.

Обзор цен

Цены на солнечные приборы напрямую зависят в большинстве от стран производителей и брендов. Основными производителями коллекторов считаются Европа, Китай и Россия. Качественные коллекторы плоского типа из Европы будут в разы дороже, чем китайские вакуумные коллекторы.

В отношении ценовой политики, российские устройства и китайские коллекторы будут ощутимо дешевле, чем европейские. Бренды Европы представляют плоские устройства с высоким качеством и с максимальной эффективностью для данного типа.

Российские плоские коллекторы ощутимо ниже качеством европейских. Однако, лучшие российские почти сравнимы с европейскими по показателям. В то же время худшие, можно сравнить с дешёвыми китайскими.

Лучшие китайские коллекторы плоского типа сравнимы с русскими. Выпускаемые же без бренда коллекторы, малоэффективны. В производстве вакуумных устройств китайцы довольно преуспели.

Приблизительные цены начинаются от 350 долларов и доходят до 2000 долларов и выше.

Отзывы

Для тёплого климата отлично подойдут плоские коллекторы, являющиеся самым распространённым типом. Этот тип устройств одним из самых эффективных по своим показателям и длительности эксплуатации.

Преимущества:

• эффективность;
• простота конструкции;
• надёжность;
• эксплуатация круглый год;
• длительность эксплуатации;

Недостатки:

1. В отсутствие солнечной погоды, очень низкое КПД.
2. Ощутимые тепловые потери из-за воздушного зазора. Особенно заметны в холодное время (до 80%).
3. Сложность установки. Необходима точная ориентация и соблюдение угла наклона.
4. Парусность. При сильных рывках ветра, конструкцию может снести.
5. Сложность обслуживания, а также ремонта.

Оптимальным в холодном климате является вакуумный коллектор. Отличные показатели КПД и низкая потеря тепла.

Преимущества:

1. Весь год высокий КПД.
2. Работа с минимальными потерями зимой.
3. Низкая теплопотеря.
4. Обеззараживание.
5. Интенсивная работа.
6. Удобство монтажа. Конструкция разборная очень мобильна в перевозке.
7. Высокая надёжность.
8. Низкая парусность.

Недостатки:

• высокая стоимость;
• минимальный угол наклона 20 градусов;
• исчезновение вакуума;

Мифы о коллекторах

1. Вакуумные устройства засыпает снегом.Вакуумное устройство может засыпать, если на нём выступит иней. Но даже самый маленький ветер сбивает с него снег ведь минимальный наклон 20 градусов.
2. Коллекторы не окупаются. Хороший коллектор стоит ощутимо дорого, но срок службы в 20 лет позволяет окупить прибор сторицей. Ведь устройство можно подключить и к отопительной сети.
3. Вакуумные работают хуже плоских и наоборот. Каждый тип коллектора качественно исполняет свои задачи. Определённый тип будет актуален в одной ситуации и погодных условиях, а другой в других.
4. Вакуумные трубки легко разбиваются. Трубки производятся из ударостойкого стекла. Рассчитанного на удары града.
5. Все китайские коллекторы плохие. Помимо самопальных устройств, Китай занимает первое место по высококачественным вакуумным приборам. Лидер этого рынка в Китае является HiminSolar.

Изготовление своими руками

Соорудить коллектор с помощью подручных средств, не так сложно.

Что нужно:

1. Радиатор. Можно сварить трубы в качестве радиатора. Для отвода и подвода используются толстые трубы.
2. Деревянный короб для радиатора, с остеклённой передней частью.
3. Накопитель. Для хранения жидкость.
4. Аванкамера. Создающая в избытке давление.

Советы:

1. Чтобы воздух стравливался, нужно снизу теплообменников установить дренажные вентили.
2. Трубопровод должен быть теплоизолирован. Можно обмотать полиэтиленом, затем завернуть в ткань и покрасить в белый.
3. Необходим вентиль, для перекрытия циркуляции теплоносителя.
4. Задавать необходимую температуру, можно с помощью смесителя.

Изготовление короба:

1. Используйте доски размерами: 120 миллиметров (ширина) и 30 миллиметров (толщина).
2. Днище выполнить из фанеры, как вариант использование текстолита.
3. Теплоизолируйте днище, подойдёт минеральная вата, возможно, пенопласт. Затем закройте оцинковкой.

Самодельный радиатор для солнечного коллектора

Радиатор:

1. Понадобится 15 труб (полудюймовых) по 1600 мм и 2 трубы (однодюймовых) по 700 мм.
2. В трубах (дюймовых) просверлите отверстие для перпендикулярного присоединения тонких труб. Отверстия необходимы соосные по одной стороне (шаг 45 мм максимум).
3. Свариваем конструкцию.
4. На лист оцинковки устанавливаем теплообменник. Фиксируем хомутом, возможна фиксация стальными полосками.
5. Внутри короба и трубы теплообмена красим в чёрный цвет. Снаружи всё в белый.
6. Устанавливаем стекло в короб. Зазор между трубами и стеклом соблюдаем 12 мм.

Изготовление накопителя – yа эту роль подойдёт абсолютно любой резервуар (герметичный) объёмом 200-400 литров. Накопитель тоже следует поместить в короб, а свободное пространство заполнить теплоизоляцией (опилки, пенопласт, вата).

Аванкамера – cосуд объёмом не превышающим 40 литров, необходимо на него установить водоподающее устройство (шар кран, как в туалетных бачках).

Сбор элементов:

1. Монтируем накопитель затем аванкамеру. Важно следить за перекрытиями, ведь в таких устройствах обычно собирается много воды.
2. Устанавливаем коллектор на крышу с наклоном примерно 35-40 градусов.
3. Расположить теплообменник нужно на расстояние 0.7 метра от накопителя.
4. Под аванкамерой должен расположиться накопитель, а под ним коллектор.
5. Соединяем элементы и подключаем к сети водопровода. Высоконапорные участки лучше подключать полудюймовыми трубами, а дюймовые для низконапорной сети.
6. Заполните устройство водой.
7. Проверьте герметичность.

Теперь можно приступить к эксплуатации.

Заключение

Коллекторы заслуживают должного внимания не только в качестве подогрева бассейнов, но и как альтернатива центральному отоплению. Простота использования и перспектива экономии за счёт продолжительности службы устройства делает его незаменимым в частных домах. А возможность выбора подходящей конфигурации прибора в зависимости от условий позволяет использовать его почти везде.

Источник