Солнечные коллекторы

Можно ли добавить солнечные коллекторы к существующей системе горячего водоснабжения?

Краткий ответ

Да, в большинстве домов, но все решает бойлер, а не крыша. Солнечной системе нужен собственный теплообменник в нижней части бака, поэтому бойлер с одним змеевиком обычно заменяют на солнечный бойлер с двумя змеевиками или дополняют солнечным накопителем предварительного нагрева. Закладывайте один–два дополнительных рабочих дня и примерно 1 000–2 000 € на сам бойлер.

Обложка: Можно ли добавить солнечные коллекторы к существующей системе горячего водоснабжения?

Можно ли добавить солнечные коллекторы к существующей системе?

Почти всегда. Коллекторам, трубопроводам и насосной группе солнечного контура все равно, чем сейчас нагревается ваша вода; вопрос в том, куда придет солнечное тепло. Солнечная система поставляет тепло при 25–70 °C и должна нагревать самую холодную воду в доме, а для этого в нижней части накопителя нужен отдельный теплообменник. Существует три пути модернизации:

  1. Заменить бойлер на солнечный бойлер с двумя змеевиками. Самое аккуратное решение. Солнечный змеевик внизу, змеевик котла или теплового насоса — выше него.
  2. Добавить солнечный накопитель предварительного нагрева последовательно перед существующим бойлером или двухконтурным газовым котлом. Холодная водопроводная вода сначала поступает в солнечный накопитель, а затем — в имеющийся прибор.
  3. Установить дополнительный змеевик через гнездо ТЭНа. Дешево и быстро, но поверхность теплообмена составляет лишь долю от заводского змеевика, поэтому выработка ниже. Рассматривайте этот вариант как крайнюю меру, когда бойлер невозможно снять с места.

Что нужно изменить в бойлере?

Площадь поверхности и расположение. Солнечный змеевик должен давать примерно 0,15–0,2 м² теплообменной поверхности на каждый м² площади апертуры коллектора и располагаться в нижней трети бака, где находится самая холодная вода. Именно это поддерживает низкую температуру коллектора, а холодный коллектор работает эффективно — кривая КПД коллектора падает по мере того, как температура теплоносителя поднимается выше температуры окружающего воздуха.

Второе требование — объем. Если оставить бойлер на 120 л и добавить 4 м² коллекторов, то уже к середине утра в июне система перегреется, а остаток дня будет простаивать в стагнации. Закладывайте 40–60 литров объема накопителя на каждый м² коллектора; для семьи из четырех человек это обычно означает переход со 120–150 л на 250–300 л.

Как выглядит модернизация для вашей системы?

Существующая системаЧто требуется при модернизацииТипичная продолжительность работ
Открытый бойлер + котел, один змеевикЗамена на открытый бойлер с двумя змеевиками1 день плюс монтаж коллекторов
Закрытый (напорный) бойлер, один змеевикЗамена на закрытый бойлер с двумя змеевиками, рассчитанный на солнечную систему; монтажник с квалификацией G31–2 дня
Двухконтурный газовый котел, без бойлераСолнечный накопитель предварительного нагрева и смесительный клапан перед котлом1–2 дня, нужно место в хозяйственном шкафу
Только электрический бойлер с ТЭНомБойлер с двумя змеевиками или дополнительный змеевик через гнездо ТЭНа0,5–1 день
Бойлер для теплового насосаНакопитель с двумя змеевиками: большой верхний — для теплового насоса, солнечный — внизу1–2 дня

Если у вас двухконтурный газовый котел, схема «солнечные коллекторы плюс двухконтурный котел» — реальный и сертифицированный вариант: ему нужны лишь накопитель предварительного нагрева и клапан, ограничивающий температуру на входе в котел.

Что еще потребуется при модернизации, кроме бака?

  • Трасса трубопроводов от кровли до бойлера: медная труба диаметром 15–22 мм или нержавеющая гибкая пара, с теплоизоляцией, рассчитанной на УФ-излучение и 170 °C, и как можно более короткая.
  • Расширительный бак, рассчитанный на стагнацию, а не на контур котла: он должен вместить весь объем теплоносителя коллекторов в виде пара.
  • Контроллер солнечной системы с датчиками коллектора и накопителя и ограничением температуры накопителя, а на выходе горячей воды — термостатический смесительный клапан.
  • Проверка несущей конструкции. Два плоских коллектора весят всего около 70 кг, но крепления должны доходить до стропил.
  • Сертифицированное оборудование. Программы поддержки по всей Европе требуют коллекторы с сертификатом Solar Keymark и аккредитованного монтажника — MCS в Великобритании, RGE во Франции, регистрация SEAI в Ирландии.

Стоит ли модернизировать старую систему солнечными коллекторами?

Экономика заметно улучшается, если бойлер все равно пора было менять. Бойлер старше 15 лет, разрушенный коррозией магниевый анод или бак с одним лишь электрическим ТЭНом — во всех этих случаях новый накопитель все равно придется покупать, а дополнительные расходы на модель с двумя змеевиками для солнечной системы вместо обычной невелики по сравнению со стоимостью поля коллекторов.

Верно и обратное: добавление солнечной системы к двухлетнему бойлеру с одним змеевиком означает, что исправный бак придется выбросить; это может увеличить стоимость проекта на 30–40% и отодвинуть окупаемость на годы. В таком случае последовательно включенный накопитель предварительного нагрева обычно обходится дешевле, ведь ничего из уже установленного не выбрасывается.

Бойлеры для модернизации лучше подбирать по площади апертуры коллекторов, а не по объему бака: ведь именно площадь поверхности змеевика, а не литры, определяет, даст ли дооснащенная система то, на что она была рассчитана.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли подключить солнечные коллекторы к существующему бойлеру, не заменяя его?

Только если в бойлере уже есть свободный змеевик в нижней части бака или если вы установите дополнительный теплообменник через гнездо ТЭНа. Подключение солнечной системы к имеющемуся верхнему змеевику котла не работает: оно нагревает верх бака, где вода и так горячая, поэтому коллектор работает при высокой температуре, и выработка резко падает.

Сколько времени занимает модернизация системы солнечными коллекторами?

Для типичного дома — два–три дня: один день на кровлю и прокладку трубопроводов, один день на замену бойлера и пусконаладку. Воду обычно отключают лишь на часть одного дня. Строительные леса, если они нужны, чаще всего оказываются самым долгим по срокам пунктом.

Нужно ли для модернизации разрешение на строительство?

Для коллекторов на кровле обычного дома — редко, но исключения составляют здания — памятники архитектуры, охранные зоны и наземные поля коллекторов. Строительные нормы при этом по-прежнему действуют, в частности правила для закрытых бойлеров и любая проверка несущей конструкции.

Что дешевле: модернизация солнечными коллекторами или фотоэлектрика с контроллером излишков?

Контроллер излишков дешевле, если у вас уже есть фотоэлектрическая система, ведь он использует избыток уже выработанной электроэнергии. Солнечные коллекторы дают гораздо больше тепла с квадратного метра кровли, поэтому они выигрывают там, где площадь кровли ограничена или где потребность в горячей воде высока круглый год.

Источники и дополнительные материалы

Об авторе

Инженерная команда Solimpeks

Солнечные коллекторы и проектирование систем