Вакуумный солнечный коллектор — это один из самых эффективных приборов для сбора солнечной энергии. Посмотрим как можно осуществить его монтаж самостоятельно.
Как правильно подобрать и грамотно смонтировать солнечный коллектор, чтобы обеспечить вашу семью горячей водой? В какой последовательности производится сборка коллектора, какие коммуникации необходимо к нему подвести и какой для этого понадобится инструмент? Всё это вы узнаете из этой статьи.
Правильно подобранный и грамотно смонтированный вакуумный солнечный коллектор с выносным баком способен обеспечить вашу семью горячей водой в полном объёме не только в летний период, но также осенью и весной.
Количество нагревательных элементов (тепловых трубок) в таких системах пропорционально объёму накопительного бака и при условии правильного монтажа вода в накопителе будет нагреваться полностью за солнечный день.
Потому для правильного подбора такого водонагревателя достаточно всего-навсего определиться с суточным объёмом потребления семьей горячей воды.
Если фактический расход трудно определить — можно воспользоваться нормами. Согласно СНиП, суточный расход горячей воды на человека колеблется в пределах от 85 до 115 литров, что зависит от благоустройства жилища. При этом температура горячей воды составляет 55–60 °С.
Подбор солнечного водонагревателя не составляет особого труда, но грамотный монтаж такой системы — более сложная задача.
Ведь изначально коллектор поставляется в полностью разобранном виде и для его самостоятельной сборки, монтажа и подключения понадобятся навыки монтажника, кровельщика, сантехника и электрика. Также понадобится инструмент, а главное, умение им пользоваться.
В комплект поставки солнечного коллектора входит:
- Накопительный бак.
- Рама для установки (в разобранном виде).
- Тепловые трубки.
- Вакуумные трубки.
- Алюминиевые теплопроводные листы.
- Фиксирующие чашки.
- Обратный клапан со сбросом избыточного давления.
- Автоматический воздухоотводчик.
- Различные уплотнители и экраны.
- Крепёжные детали (болты, гайки).
- Электрический ТЭН.
- Защитный термостат.
- Датчик температуры.
- Монтажный блок.
- Контроллер.
- Комплект проводов.
Комплект поставки может изменяться в зависимости от производителя, определённые элементы могут поставляться отдельно от основного набора. Более подробную информацию по конструкции вакуумного солнечного коллектора и предназначению каждого элемента можно узнать в статье по эксплуатации.
Для максимально эффективной работы солнечного водонагревателя необходимо правильно сориентировать его относительно сторон света. Для северного полушария оптимальной является ориентация плоскости коллектора на юг. Чем меньше отклонение — тем лучше. При невозможности сориентировать коллектор на юг, следует выбирать между западом и востоком.
Угол наклона солнечного коллектора относительно плоскости земли должен находиться в пределах от 45 до 55°. Однако для водонагревателя с выносным баком он заранее учтён в конструкции рамы. Достаточно будет установить опоры рамы в горизонтальной плоскости, либо с незначительным уклоном.
При монтаже также необходимо учесть отсутствие затенения вакуумных трубок водонагревателя дымоходами, деталями кровли, деревьями и т. д.
Для монтажа солнечного коллектора понадобятся следующие инструменты:
- Рожковые ключи.
- Торцевые ключи.
- Разводные и трубные ключи.
- Дрель или перфоратор.
- Паяльник для полипропиленовых труб.
- Отвёртки.
Работы по монтажу солнечного коллектора удобней выполнять бригадой не менее двух человек. Весь процесс сборки можно разбить на несколько отдельных этапов:
- Сборка рамы.
- Закрепление рамы на крыше.
- Подъём бака на крышу и его монтаж.
- Установка вспомогательных узлов.
- Подвод водопровода.
- Заполнение бака водой.
- Монтаж нагревательных элементов.
- Подвод электричества к коллектору.
- Подключение ТЭНа, датчика температуры.
- Установка котроллера в доме.
- Запуск системы.
- Рассмотрим каждый этап в отдельности.
Удобнее всего собирать раму непосредственно на месте, где вы планируете установить систему. Если это будет крыша, то гораздо проще передать по отдельности все детали наверх, чем тянуть туда габаритную конструкцию в сборе. Последовательность сборки рамы указывается в инструкции к изделию.
Все болтовые соединения должны быть крепко зажаты, во избежание раскручивания в процессе работы.
Солнечный коллектор должен быть надежно закреплён на крыше, поскольку он обладает большой парусностью. Если установка производится на бетонной крыше — можно для закрепления использовать анкера.
Если поверхность крыши выполнена из шифера, черепицы и т. д. — закрепление рамы необходимо производить в брус обрешётки мощными шурупами.
Рама коллектора рассчитана на установку на ровной поверхности либо с незначительным уклоном. Для монтажа на наклонной крыше необходимо предусмотреть дополнительные опоры для рамы, которые позволят компенсировать уклон.
Места закрепления рамы на кровле необходимо герметизировать для предотвращения протекания.
Наиболее сложной задачей на этапе сборки солнечного водонагревателя является подъём накопительного бака на крышу, в виду его большого объёма и веса. В бытовых условиях удобнее всего поднимать бак на тросе, обвязав его плотным материалом, для предотвращения механических повреждений. После подъёма на крышу, бак закрепляется к раме гайками.
Перед подводом воды к коллектору необходимо смонтировать вспомогательные узлы. К ним относятся:
- датчик температуры;
- ТЭН;
- автоматический воздухоотводчик.
Данные детали монтируются на прокладки, идущие в комплекте с водонагревателем. Для монтажа датчика температуры потребуется торцевой ключ.
Для подвода воды к водонагревателю можно пользоваться любыми трубами, главное, чтобы они были рассчитаны на температуру не менее 95 °С. Оптимальными по цене и качеству являются армированные полипропиленовые трубы. Важной характеристикой таких труб является их морозоустойчивость.
Случаются ситуации, когда минусовые температуры приходят внезапно, и владелец не успевает вовремя слить воду из водонагревателя. Бак замерзает не сразу и может поддерживаться электрическим ТЭНом, а вот трубы при отсутствии разбора воды прихватывает довольно быстро.
В такой ситуации металлопласт рвет, в то время как полипропилен после оттаивания сохраняет свои свойства.
Немаловажен подбор диаметра труб. Если вы планируете пользоваться горячей водой в домашних условиях, достаточно будет подобрать диаметр труб, соответствующий диаметру вводного водопровода. Оптимальным вариантом будет 20-я или 25-я полипропиленовая труба.
Трубы большего диаметра стоит выбирать, если предусматривается разбор воды из водонагревателя одновременно несколькими потребителями (например, в гостинице).
Также необходимо учитывать, что длина коммуникаций к коллектору довольно большая по сравнению с нагревательными приборами, установленными в доме.
И чем дальше коллектор будет находиться от точки разбора воды, тем больше ее придется сливать перед тем, как из крана пойдет горячая вода (в 1 пог. м армированной полипропиленовой трубы Ø 20 содержится ~ 0,13 литров воды, а в 1 пог. м трубы Ø 25 ~ 0,27 литров).
Поэтому необходимо устанавливать коллектор максимально близко к точкам потребления с минимальной длиной коммуникаций.
Для уменьшения теплопотерь трубы обязательно необходимо изолировать. Стоит также учесть, что многие виды изоляции необходимо защищать от воздействия солнечного излучения. Для этой цели отлично подойдет алюминиевый скотч.
Солнечный коллектор в общую систему необходимо подключать параллельно с дополнительными отопительными приборами, если водонагреватель не предусматривается как единственный источник горячей воды.
Также необходимо установить клапан со сбросом избыточного давления, который поставляется в комплекте с водонагревателем.
После подключения водопровода к солнечному водонагревателю необходимо произвести заполнение накопительного бака водой и проверить его герметичность, а также просмотреть все соединения трубопроводов на предмет утечки воды.
Для этого необходимо на несколько часов оставить бак под давлением. После этого производится внимательный осмотр и, при необходимости, устранение неисправностей.
Убедившись в герметичности соединений накопительного бака, можно приступать к монтажу нагревательных элементов. Для этого на медную тепловую трубку надевается алюминиевый теплопроводный лист и силиконовая заглушка.
Трубка с листом помещается внутрь стеклянной вакуумной трубки, на нижнюю часть которой надевается фиксирующая чашка. Также на вакуумную трубку надевается резиновый пыльник. Медный наконечник тепловой трубки погружается внутрь латунной гильзы (конденсатора) до упора.
Трубки обработаны термоконтактной смазкой, которую нельзя удалять. Далее производится защелкивание фиксирующей чашки на кронштейне рамы.
Последовательно производится закрепление всех вакуумных трубок на кронштейне. После проводится подтяжка кронштейна и его окончательная фиксация на раме.
После фиксации надевается пыльник, который необходим для защиты трубок от загрязнения и для дополнительной теплоизоляции.
После подключения вакуумных трубок вы уже можете использовать коллектор для нагрева воды, однако еще не сможете контролировать температуру и управлять нагревом бака.
К солнечному водонагревателю также желательно подключить электропитание. Это даст возможность в полном объеме использовать возможности коллектора. Для этого на раме устройства монтируется монтажный блок, в который необходимо подвести питание 220 вольт и к которому подключается датчик температуры, ТЭН и контроллер.
Монтажный блок выполнен влагозащищенным, однако не лишним будет предусмотреть для него козырек или иную защиту от осадков.
Для питания водонагревателя желательно установить отдельный автомат. Поскольку основная нагрузка приходится на электрический ТЭН, мощность которого не более 2,0 кВт, для подвода питания к коллектору необходим кабель сечением 1,5 мм2 и автомат на 10 А. Также водонагреватель необходимо заземлить.
После установки монтажного блока необходимо подключить электрический ТЭН и датчик температуры по схеме, указанной в инструкции изделия. ТЭН подключается через защитный капиллярный термостат по перегреву воды свыше 95°С.
Провода, термостат и крепежи поставляются в комплекте с водонагревателем. Подключение ТЭНа в коллекторе аналогично подключению ТЭНа в обычном бойлере.
Также в монтажный блок подключается контроллер, который дает возможность управлять электрическим нагревом бака, отображает температуру и может также взаимодействовать с дополнительными устройствами, к примеру, электромагнитным клапаном. Контроллер желательно разместить в удобном месте, чтобы иметь возможность отслеживать температуру воды.
После подключения водопровода и электричества остается запрограммировать контроллер, установив график догрева воды, температуру, которая должна поддерживаться в накопительном баке, и прочие полезные параметры. На этом работа завершена, и коллектор готов обеспечивать вас бесплатной горячей водой.
Не стоит, однако, забывать о своевременном обслуживании установки, которое позволит продлить срок службы и эффективность работы солнечного водонагревателя.
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet
articles/184928-montazh-vakuumnogo-solnechnogo-kollektora-s-vynosnym-nakopitelnym-bakom
