Солнечный коллектор для бассейна

Солнечный коллектор для бассейна

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

— Учесть тип плавательного бассейна (открытый или закрытый).

— Подобрать подходящий вид солнечного коллектора (вакуумный или плоский).

— Выбрать оптимальное место расположение солнечного коллектора, определить ориентацию и угол его наклона.

— Определить оптимальный объём коллекторного резервуара, в зависимости от потребностей бассейна, его цветового покрытия, материала утеплителя.

нагрев воды солнечным теплом

Бассейны с подогревом воды ― удовольствие в любое время года и в любых климатических условиях.

Солнечные водонагреватели являются одним из самых простых и наиболее эффективных способов, использования солнечной энергии для нагрева и поддержания комфортной температуры воды в бассейне.

Солнечное излучение может вполне заменить традиционный источник энергии (в летний период) и продлить купальный сезон в открытых плавательных бассейнах на 1,5. 2 месяца в год, что сэкономит расходы на топливо.

Любая солнечная система отопления бассейна состоит из трех основных элементов:
1. солнечный коллектор; 2. фильтр насоса; 3. клапан управления.

Несмотря на существующие различия во внутреннем устройстве различных типов солнечных коллекторов, принцип работы всех гелиосистем идентичен. Солнечный коллектор для нагрева воды в бассейне работает следующим образом:
— абсорбируется тепло;
— при помощи аккумулируемой тепловой энергии подогревается вода, играющая роль теплоносителя; горячая жидкость сбрасывается не в накопительную емкость, а поступает в чашу бассейна;
— циркуляция теплоносителя для большей эффективности осуществляется принудительным способом (насосом).

Система фильтрации бассейна настраивается на работу во время наиболее интенсивного солнечного освещения. В течение этого времени, если датчики определяют, что на солнечный коллектор поступает достаточное количество тепла, они дают автоматическому отводному клапану команду направить поток воды из бассейна через теплообменник солнечного коллектора, где она нагревается. Когда температура воды достигла заданной в программе нагрева, она просто будет проходить мимо теплообменника и попадать обратно в бассейн с нагретой до нужной температуры водой. Внутри теплообменника вода нагревается благодаря воздействию на нее теплоносителя, который циркулирует в замкнутой системе подключенных солнечных коллекторов. Нагретая таким образом вода возвращается в бассейн. Когда солнечный коллектор остывает, вода через него не прогоняется.

Общие сведения

Подогрев воды в бассейне

Решить данный вопрос можно банальным подогревом при помощи электрических тэнов. Но этот процесс принесёт немалые финансовые траты.

Длительное время ведётся разработка систем использующих энергию из альтернативных источников. В ряду основных таких представителей первое место занимает энергия солнца. С весны по осень солнце отдаёт достаточно бесплатной тепловой энергии для подогрева воды на хозяйственные нужды. Для использования такого тепла применяются водяные коллекторы.

Интересно! Родоначальником современных солнечных коллекторов нагрева воды для отопления и хозяйственных нужд, является металлическая бочка, выкрашенная в чёрный цвет и наполненная водой. Выполняла она функцию ёмкости для душа на приусадебных участках и частных придомовых территориях.

Типы коллекторов по температуре нагрева среды

  • Маломощные системы, нагревают воду до 60 0 С. Подходят для обеспечения хозяйственных нужд.
  • Коллекторы, достигающие мощность нагрева среды до 90 0 С. Обеспечивают хозяйственную деятельность и для отопления помещений.
  • Контуры с мощностью нагрева воды больше 100 0 С. Используются для промышленных целей.

Для нагрева воды в бассейне достаточно применить коллекторы с нагревом до 90 0 С.

Общий принцип изготовления солнечных водонагревателей

Основными представителями таких систем являются трубчатые солнечные коллекторы. Изготавливаются они заводским способом по разработанной технологии. Представляют собой комплекс медных трубок проходящих через стеклянные колбы с вакуумом. На противоположную стенку, по направлению к солнечному свету, нанесено зеркальное покрытие.

Сам коллектор располагается на металлической основе покрытой чёрной краской с отделкой утеплителем. В верхней части находится ёмкость для накопления теплоносителя. От него отходит трубопровод для подачи воды к точкам потребления. Подводка холодной воды осуществляется в нижней части системы. При нагреве она поднимается в накопитель.

В случае отсутствия расхода нагретой жидкости предусмотрен трубопровод возврата остывшей воды в начало цикла. При этом уровень в накопителе не меняется и подача холодной воды из трассы будет перекрыта при помощи шарового механизма с поплавковой запорной системой.

Трубки из меди изготавливаются по условию отсутствия сопротивления теплообменным процессам. Для стеклянных колб используется материал без присутствия металлов. Это необходимо для снижения отражения солнечных лучей. Вакуум в колбах играет роль термозащиты, он не проводит тепло и вся энергия остаётся в теплоносителе.

Для помощи движения теплоносителя в системе, при наличии большого объёма, применяется циркуляционный насос.

Система устанавливается в местах расположенных выше точки разбора. Каркас с закреплённым коллектором фиксируется максимально жёстко. Направление рабочей поверхности располагается в сторону южного сектора горизонта. Наклон панели равен числу широты местности, в которой находится объект.

Данная система представлена в полном рабочем цикле. Применить её для нагрева воды в крытом бассейне можно и в зимний период на территориях с тёплым климатом.

Самодельный солнечный коллектор

  • Первым делом сооружается каркас. Он должен быть прочным, чтобы выдержать вес полотна. Брусья скрепляются мебельными уголками. Желательно сделать таким образом, чтобы полотно могло наклоняться под разными углами. В зависимости от падения солнечных лучей. Тогда подогрев бассейна от солнечных батарей будет быстрее и эффективнее.

ВАЖНО! Так как вес коллектора может достигать до 30-35 кг, то каркас должен быть прочным и способным без проблем выдержать такую массу. Обязательно учтите вес стекла, снега, воды воздействие на конструкцию ветра и т.п.

  • Из брусьев сооружается полотно. Полотно представляет собой квадрат или прямоугольник. Это важная и основная часть конструкции. Полотно состоит из прочного ДСП, к которому крепится лист жести. Жесть покрывается черной матовой краской. Черный цвет лучше прогревается. Если коллектор будет использоваться только летом, то дополнительный утеплитель не нужен. Короба и стекла будет достаточно. Если солнечный подогрев бассейна будет осуществляться в прохладное время года, то стоит уложить поверх змеевика утеплитель.

  • Змеевик лучше сделать из медных трубок. Жесть быстрее прогревается. Готовый спаянный змеевик, также окрашивается черной краской и становится похож на черный шланг. Держатели под него крепятся к полотну на одинаковом расстоянии. Причем змеевик должен быть меньше на 15 см самого полотна с каждой стороны. А выходные трубки наоборот больше. К ним в будущем будут подведены шланги с водой.
  • Также нельзя забывать, что солнечный коллектор для бассейна , должен быть оснащен автоматическими клапанами, которые будут выпускать образовавшийся водяной пар от горячей воды.
  • Короб хорошо промазывают герметиком, чтобы воздуха практически не было.
  • Закрывают стеклом.
  • Подсоединяют шланги на вход и выход воды.
  • Коллектор устанавливают недалеко от бассейна на ровную поверхность. Главное условие, чтобы место под коллектор освещалось как можно дольше. И не было тени от построек и деревьев.
Читайте также  Зеленый потолок

Солнечный коллектор для подогрева воды в бассейне готов. И для его конструкции потребуется немного времени и затрат. Он окупит себя в первый же год. Особенно хорошо для тех мест, где частые перебои с электричеством. Таким коллектором можно обогреть не только воду в бассейне, но и душе.

Солнечный коллектор можно приобрести в специализированном магазине. Несмотря на то, что цена достаточно высокая, он оправдывает ее. Так как при установке такого коллектора на крыше или земле вашего участка вы:

  • Нагреватель будет отапливать воду не только в бассейне, но и для душа, мытья посуды, полива в теплице.
  • Пар от горячей воды пойдет на обогрев дома. Снизит затраты на электрический котел, и нагрузку на него.
  • Работоспособность солнечной батареи 20 лет.
  • Теплоноситель нагревает воду и подает в накопительный бак, которым может пользоваться вся семья.
  • Красивый внешний вид.

СОВЕТ! Если вы все же решили приобрести коллектор, то не стоит экономить на нем. Дешевый прибор может иметь маленький срок гарантии и низкий период эксплуатации. К тому же КПД применения плоского прибора в холодном климате в разы ниже, чем вакуумного.

Этапы сборки распределителя солнечной энергии

1 этап . Модель солнечного распределителя энергии мощностью до 2000 вт относится к одной из самых качественных и дорогих. Для ее монтирования понадобиться материалы:

  • Трубы из металлопластика;
  • Короб из дерева;
  • Пластиковые крепления;
  • Саморезы;
  • Специальная раму (каркас), для закрепления короба из дерева в правильной, необходимой площине;
  • Краска черного цвета;
  • Поверхность, которая будет выполнять функцию защиты (желательно стеклянная);
  • Насос небольшого размера.

2 этап . После процедуры по подбору материалов, необходимо определиться с местом, где будет располагаться солнечный коллектор для нагрева бассейна. Для избегания потери тепла во время транспортирования воды, специалисты рекомендуют выбирать для установки солнечных коллекторов открытое, хорошо освещенное место поблизости от бассейна. Коллектор необходимо размещать под определенным углом, который зависит от особенностей местности.

До монтирования каркаса конструкции подготавливается место, на котором строится уплотняющая «подушка» на основе щебня, бетонной стяжки (или платформы из тротуарных плиточек).

Далее монтируется специальный змеевик: нарезается брус, который соединяют при помощи саморезов и хомутов, обшивают фанерой. Данная платформа характеризуется достаточно большим весом до 35 кг, в связи с этим, несущий каркас должен сочетать в себе прочность, надежность. Также стоит учесть, что каркас будет воздействовать вес снега, вводы, стекала. После сооружение платформы, ее окрашивают черной краской.

Далее монтируется рама коллектора (каркас несущий). Устанавливаются специальные анкеры, к которым закрепляются поперечные брусья. С учетом нижнего угла, сводится деревянный каркас по индивидуальному плану, платформа монтируется на раму с соблюдением нижнего угла.

3 этап. Непосредственная сборка солнечного аккумулятора. Нарезанные трубочки и собранные фитинги крепятся на змеевик. Конструкция при помощи пульверизатора (баллончика) окрашиваются в черный цвет.

4 этап. К собранной конструкции подключается насос. Трубы монтируются в бассейн с учетом того, что они должны располагаться и выходить со дна бассейна.

5 этап . Далее устанавливается специальное защитное стекло, толщина которого должна составлять не менее 4 мм, для исключения потери тепла.

6 этап. Проводиться тестирование смонтированной конструкции. Если тестирование дало положительный результат, то солнечный коллектор для подогрева бассейна готов к постоянной работе.

Немного технических подробностей для желающих досконально разобраться в вопросе

Превратить бесплатную солнечную энергию в электрическую и направить ее на подогрев бассейна можно с помощью солнечного коллектора. Его главное отличие от традиционных солнечных батарей – не просто выработка электрической энергии, а нагрев теплоносителя, циркулирующего в системе. В зависимости от конструкции, различают плоскую и вакуумную модель коллектора. Основа первой – поглощающая поверхность и медные трубки с теплоносителем, закрепленные на алюминиевой раме под защитным стеклом. В вакуумной модели основой конструкции выступает вакуумная трубка, поглощающая тепловую энергию благодаря окрашиванию в черный цвет. Стекло трубы из прочного боросиликата не боится трещин и готово прослужить длительное время.

Учитывая сложности, с которыми связано изготовление вакуумного коллектора, большинство эксплуатируемых сегодня самодельных моделей имеют классическую плоскую конструкцию. Их варианты могут отличаться между собой по стоимости материалов, технологии сборки и количеству использованных комплектующих.

Перечень материалов

Чтобы изготовить солнечный коллектор для нагрева бассейна, понадобятся:

  • Комплект металлопластиковых труб.
  • Металлический профиль для изготовления каркаса.
  • Краска черного цвета для окрашивания труб с теплоносителем.
  • Короб для размещения и закрепления конструкции коллектора.
  • Брус для основания конструкции.
  • Стекло, которое будет выполнять роль защитной поверхности.

В дополнение к стандартному набору домашних инструментов для резания и сборки элементов потребуется небольшой насос.

Выбор места расположения коллектора

Чтобы солнечный подогрев бассейна своими руками был максимально эффективным, необходимо учесть ряд требований:

  • Установить коллектор в непосредственной близости от бассейна. Таким образом, удастся до нуля снизить возможные теплопотери.
  • Выбрать оптимальный уровень наклона в зависимости от расположения участка относительно сторон горизонта и угла падения солнечных лучей.
  • Подготовить площадку для установки оборудования. Это может быть бетонная стяжка, подушка из щебня или плитка для обустройства садовых дорожек.

Схема работы солнечной системы

Солнечные коллекторы подключаются к бассейну через теплообменник. Поскольку сам бассейн является своего рода аккумулятором тепла, нет необходимости устанавливать какие-либо аккумулирующие емкости. Для первичного прогрева и догрева в пасмурное время суток, устанавливается дополнительный теплообменник или електронагреватель. Его следует устанавливать последовательно после солнечного теплообменника.

Теплообменник, передающий солнечную теплоту воде в бассейне, должен быть устойчив к воздействию воды в бассейне и иметь небольшие потери давления даже при больших расходах теплоносителя. Обычно используются кожухотрубные теплообменники, а в некоторых случаях могут также использоваться пластинчатые теплообменники. Из-за невысокой температуры воды в бассейне разность температур между подающим трубопроводом воды из бассейна и обратным трубопроводом теплоносителя от солнечного коллектора не имеет такого решающего значения, как при нагреве воды для системы ГВС или поддержке системы отопления. Однако она не должна превышать 10 – 15 К.

Что необходимо учесть при использовании солнечных коллекторов

Применяя трубы из металла при монтировании конструкции солнечного нагревателя для воды в бассейне, рекомендовано обратить внимание на то, что на данный материал будет влиять высокая влажность, перепады температурных показателей.

При монтировании солнечного коллектора устанавливается специальная фильтрационная система. Бассейн рекомендовано накрывать тентом для исключения снижения температуры воды в ночное время.

Таким образом, солнечный коллектор для подогрева бассейна – необходимая конструкция для поддержания оптимальных температурных показателей воды. Он достаточно легко монтируется своими руками. Необходимо придерживаться определенных этапов при сооружении солнечного коллектора. Данный вид подогрева воды характеризуется огромным количеством преимуществ от материально экономии при приобретении всех материалов до простоты в эксплуатации и уходе.

Дополнительную информацию о том, как установить солнечный коллектор для нагрева воды в бассейне можно посмотреть в видеоролике

Технические характеристики

Солнечный коллектор (мат):

  • Материал коллектора — EPDM (этилен — пропиленовый каучук УФ — стабилизированный).
  • Размер мата 1,33 * 3 м.
  • Общая площадь мата

4 м 2

  • Тип установки – на крыше или земле.
  • Цвет черный.
  • Режим работы — под давлением.
  • Поток (рекомендуется) – 10 л/мин (на квадратный метр).
  • Испытательное давление 30 PSI (Фунт/кв. дюйм) = 206,84 кПа = 2,04 Атм.
  • Рабочее давление 10 PSI (Фунт/кв. дюйм) = 68,95 кПа = 0,68 Атм.
  • Термостойкость – от -20&degС до 115&degС.
  • Рекомендованная площадь комплекта матов – > 70% площади бассейна.
  • Насос с песчаным фильтром:

    • Расход воды – 50-280 л/мин = 3-16,8 м 3 /час.
    • Максимальный расход воды – 300 л/мин = 18 м 3 /час.
    • Диаметр соединительных труб – 1,5”.
    • Напряжение питания – 220 В переменного тока.
    • Электрическая мощность – 900 Вт.
    • Управляет солнечной системой каждые 30 минут между 8:00 — 18:00.
    • Цифровая калибровка температуры воды и солнечной активности в градусах Цельсия.
    • Отображение ошибок после самодиагностики. Самодиагностика проблем.
    • Имеет встроенные часы.
    • Система работает только при наличии свободного тепла.
    • Переключение солнечных насосов осуществляется бесконтактно, что обеспечивает высокую надежность.

    Параметры поставляемого оборудования:

    Как снизить потери солнечной энергии

    При проведении расчетов, связанных с выбором и установкой солнечной батареи нужно также рассчитать потери энергии, которые свойственны для всех систем обогрева. Это позволит свести их к минимуму и более эффективно использовать энергию солнечных коллекторов.

    На потерю тепла в бассейне влияют:

    • Испарение воды и естественный теплообмен воды и окружающей среды;
    • Перелив воды через борта бассейна и ее разбрызгивание вовремя купания;
    • Грунт забирает много тепла из бассейна;
    • При очистке фильтров теплой водой.

    Для уменьшения теплопотерь в открытых бассейнах необходимо в ночное время закрывать их специальным теплоизоляционным материалом, который также будет защищать водоем от засорения.

    Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
    Подпишитесь на наш ФБ: