Солнечный водонагреватель

Наверное, каждый из людей, хоть раз в жизни, но задумывался о том, как можно в собственных целях использовать силу ветра, солнца и т.д. Возможностей непосредственного применения солнечной энергии в своих целях существует несколько, и одна из них, это установка солнечного водонагревателя для производства горячей воды в доме.

В отличие от устройств, которые напрямую превращают энергию солнца в электроэнергию, солнечные водонагреватели работают немного по другому принципу. В данных водонагревателях, энергия солнца нагревает теплоноситель, который постоянно циркулирует и обменивается теплом с теплообменником косвенного нагрева.

Самым главным устройством солнечного водонагревателя, является специальный коллектор, который представляет собой радиатор из многочисленного количества трубок, расположенных под определённым углом к солнцу. Постоянно циркулирующий теплоноситель по трубкам коллектора в качестве, которого, как правило, применяется вода, впитывает в себя солнечную энергию, после чего возвращает её теплообменнику, который располагается в накопительном баке.

Немаловажной деталью солнечного водонагревателя, является, и резервуар из которого происходит забор теплоносителя. Данный элемент всей солнечной системы, выступает в качестве аккумулятора тепла, а также в зависимости от своей конструкции, может эффективно выполнять функции теплообменника.

По классической схеме работы солнечного водонагревателя, нагрев воды происходит следующим образом:

• Из резервуара теплоноситель под давлением поступает в нижнюю часть коллектора, который установлен на крыше дома в максимально освещённом солнечными лучами месте.
• По мере нагревания солнцем теплоносителя, часть его поднимается вверх по трубкам коллектора, оставшуюся часть, после поднятия нагретого теплоносителя, выталкивает новый остывший теплоноситель.
• Пройдя полностью через солнечный коллектор, теплоноситель попадает в резервуар. Таким образом, происходит замыкание круга и один цикл работы солнечного водонагревателя.
• Нагретый теплоноситель до определённой температуры, забирается из резервуара и охлаждается в системе отопления либо же в системе горячего водоснабжения.

В солнечном водонагревателе, может быть использовано несколько видов циркуляции теплоносителя.

При естественной циркуляции, теплоноситель движется по трубам системы посредством физических свойств используемой жидкости. Из-за меньшей плотности и большего объёма нагретого теплоносителя, происходит его выталкивание вверх. 

При принудительной циркуляции теплоносителя, движение его по трубам осуществляется при помощи циркуляционного насоса, который устанавливается в непосредственно близости от резервуара. Данный тип циркуляции, в основном используется при нагревании большого объёма воды.

Самый простой вариант солнечного водонагревателя, является панельный, при котором трубки под теплоноситель выкрашены в чёрную краску и размещены в корпусе под стеклом. Эффективность такого солнечного водонагревателя находится на низком уровне, из-за того, что постоянно происходит чрезмерная отдача тепла окружающей среде.

Солнечные вакуумные коллекторы, лишены этого недостатка, и трубки для теплоносителя здесь расположены в специальных колбах, которые отлично пропускают солнечное излучение.