Гелиосистема для бани или веранды своими руками

10-12-2012

Гелиосистема для бани или веранды своими руками – решение многих проблем. Ведь основной проблемой таких помещений является их периодичность использования, причем специально подтапливать их от общей системы отопления не всегда есть возможность: прокладка коммуникаций и солидные траты средств на отопление.

Оставить баню или веранду без отопления означает бросить ее на произвол судьбы с вытекающими последствиями: появление плесени, влаги, быстрое разрушение всех строительных материалов, коммуникаций и конструкции в целом. Значит, баню и веранду тоже нельзя оставлять без отопления, причем желательно установить такое отопление, которое успешно справлялось бы с подогревом помещения при минимальных затратах в эксплуатации.

Что такое гелиосистема

В последнее время все больше поднимаются вопросы об альтернативных (возобновляемых) источниках энергии, поэтому стоит рассмотреть хотя бы некоторые из них, которые возможно организовать своими руками. Гелиосистема – это один из простейших способов получения тепла за счет солнечного излучения, вернее это система преобразования солнечной энергии в тепловую.

Солнечное тепло – очень эффективный источник тепла, и что самое главное, такой источник абсолютно автономен, что дает равные права его использования, как в пределах города, так и в отдаленной местности. Системы Helios (Солнце) могут применяться для нагрева воздуха и воды, а значит, применимы в отоплении, кондиционировании, опреснении боды и даже в выработке электроэнергии.


Гелиосистемы не столь популярны из-за относительной их сложности, ведь главным элементом, от которого зависит вся энергоэффективность, является гелиоколлектор. При низкой поглощающей способности солнечного коллектора становится неэффективной вся система. Поэтому применение только правильной и прогрессивной технологии может обеспечить надежное отопление помещения .

Отдельной позицией стоит отметить, что эффективность гелиосистемы напрямую зависит от количества солнечных дней в году (рекомендовано – более 250 дней), особенно в холодный период года, поэтому, скажем, в «Туманном Альбионе» такая система не применима.

Структура гелиосистемы

В принципе в гелиосистеме нет ничего сложного. Она работает по принципу:

• Отбор тепла происходит на солнечном коллекторе, который поглощает инфракрасную составляющую излучения Солнца, преобразовывая ее в тепловую. Попросту говоря, коллектор нагревается от солнечных лучей.

• Через коллектор протекает теплоноситель, который постоянно отводит тепло в тепловой аккумулятор, функцию которого выполняет большая теплоизолированная емкость с теплоносителем.

• И уже из теплового аккумулятора тепло поступает в систему отопления, причем здесь существует много вариантов передачи тепла.

Стоит отдельно рассмотреть каждый элемент гелиосистемы:

1. Солнечный коллектор – емкость или элемент, способный пропускать через себя жидкость. Вариантов самостоятельного изготовления солнечного коллектора масса:

• Самый простой вариант – это трубный змеевик. Труба изгибается и укладывается по такому же принципу, как при монтаже теплого пола.

• Для повышения КПД коллектор усложняют – на трубки набираются пластины, которые дополнительно отбирают тепло, передавая его в систему.

• Классический плоский коллектор – бак-«пластина». Такой коллектор дает в КПД в среднем 60-70 %. При этом стоит учесть, что объем бака для быстрейшего прогрева делается минимальным. К примеру, бак изготавливают их тонколистового металла с габаритной толщиной емкости до 50 мм.

• Некоторые новаторы утверждают, что используют в качестве теплового коллектора простые батареи отопления, что вполне допустимо с точки зрения расчетов.

Обратите внимание, что тепловой коллектор – это не просто «нагревательный элемент», а:

• Герметичная плоская панель, в которой находится отбирающий тепло элемент, причем для всех поглощающих тепло элементов рекомендуется применять медь, которая имеет лучший коэффициент теплопередачи.

• Внешняя стенка панели выполняется из прозрачного материала, который имеет минимальную теплопередачу (это очень важно). В идеале подходит поликарбонат, но можно использовать и другой прозрачный пластик, в крайнем случае, подойдет стекло, но тогда неминуемы тепловые потери с понижением температуры на улице.

• Внутренняя стенка, на которой фиксируется коллекторный элемент, должна максимально возможно поглощать тепловое излучение. Поэтому поглощающая тепло панель с коллектором матируются краской в глубокий черный цвет.

• Боковые стенки и подкладка задней стенки в целях сохранения тепла изготавливаются из теплоизолятора: резина, полимерные панели.

2. Тепловой аккумулятор – большая емкость для накопления разогретого теплоносителя. Проще всего сделать такой аккумулятор из полиэтиленовой емкости, причем ее объем напрямую зависит от мощности теплового коллектора и необходимого запаса энергии. Подбор емкости проводится экспериментально, т.к. при малых постройках (баня, веранда) площадью до 25 м2 может быть достаточно и 250 литров, и может не хватать 1 тонны.

Тепловой аккумулятор должен иметь отличную теплоизоляцию. Часто в качестве теплового аккумулятора используют систему низкотемпературного отопления, т.е. если система отопления имеет большой объем теплоносителя, а значит, инертна, то можно ее использовать, как тепловой аккумулятор.

3. Система транспортировки тепла – трубопроводы с теплоносителем и транспортирующее оборудование, соединяющие всю систему воедино. Помимо обязательной герметичности трубопроводы должны иметь отличную теплоизоляцию, для чего применяются полимерные трубы с усиленным утеплением.

Классическая гелиосистема отопления имеет два контура:

• Первый – тепловой коллектор передает энергию в аккумулятор (бак).

• Второй – в аккумуляторе (баке) установлен теплообменник (трубка-змеевик с дополнительными теплоотводящими ребрами), который врезан в систему отопления дома.

Транспортировка тепла и автоматическая регулировка системы отопления производится одновременно по двум контурам:

• Первый – циркуляционный насос работает до тех пор, пока теплоноситель не разогреется до максимальной температуры, либо пока не исчезнет поступление тепла, т.е. падение нагрева коллектора.

• Второй – на циркуляционный насос устанавливается система плавной регулировки его производительности, которая подвязывается на регулятор тепла в помещении. Система работает автоматически: регулятор фиксирует недостаточную температуру и включает циркуляционный насос, прогрев помещения фиксируется отключением или замедлением циркуляции.

Особенности самостоятельной установки гелиосистемы для бани или веранды.

Гелиосистема устанавливается на крыше или выполняет функцию кровли, поэтому:

1. Очень важно правильно расположить тепловой аккумулятор.

Его располагают на южной стороне, причем довольно важен угол наклона крепления, который, как правило, соответствует географической широте расположения объекта.

Отклонения на запад или восток допустимы в разумных пределах, т.к. снижает максимальную температуру теплоносителя и требует уменьшения угла расположения относительно горизонта.

2. Гелиоколлектор из медных труб менее требователен к углу наклона его ориентации, при этом большая его площадь дает большую тепловую мощность.

3. Гелиосистема может выполняться с принудительной циркуляцией теплоносителя, тогда не имеет значение расположение гелиоколлектора, а может выполняться с естественной циркуляцией, тогда магистраль коллектора должна располагаться со значительным перепадом высоты по классической схеме отопления. То есть вход коллектора располагается внизу, а выход как можно выше (на крыше) с отводом в расширительный бак.

4. Стоит учесть, что применять воду в качестве теплоносителя не рекомендуется из-за вероятности замерзания в очень морозные дни, поэтому система заполняется автомобильным антифризом или другой незамерзающей жидкостью.

5. У гелиосистемы есть прямая зависимость ее мощности от суровости зимы. Так при низкой температуре (-10 – 15 градусов) в пасмурный день она сохраняет свою мощность всего на 30 %, чего явно будет недостаточно для полноценного отопления. Поэтому в качестве страховочного варианта в систему отопления устанавливают дополнительный нагревательный прибор.

6. Окупаемость гелиосистемы в среднем 7-9 лет (причем покупной вариант конструкции не дешев), что не всегда удовлетворяет потребителя, именно поэтому система не имеет широкого распространения. Но преимущества системы отсутствия необходимости наблюдения за ней и потребления сторонней энергии все чаще подталкивает к ее выбору, особенно это касается автономных строений, таких, как хозпостройки, бани, веранды, и даже галереи.

По материалам сайта: http://postroimka-dom.ru