У бойлера, подготовленного для солнечной системы, большой змеевик расположен низко в емкости, у основания есть гильза для датчика, а резервный нагреватель находится в верхней трети, чтобы нижние две трети оставались холодными для коллекторов. Стандартный электрический бак поддерживает горячим весь объем с помощью ТЭНа около дна, оставляя солнечному контуру нечего нагревать — поэтому его приходится заменять, а не дорабатывать.
Что делает бойлер подготовленным для солнечной системы?
Четыре особенности, все они конструктивные. Большой теплообменник низко в емкости, чтобы коллекторы всегда работали с самой холодной водой. Резервный источник тепла высоко в емкости, чтобы он догревал только тот объем, который нужен для следующего водоразбора. Гильза для датчика у основания, на уровне змеевика, для контроллера солнечной системы. И емкость, рассчитанная на температуры солнечной системы, потому что поле в режиме стагнации может нагреть бак намного выше обычного режима для котла.
Все остальное — насосную группу, контроллер, коллекторы — можно добавить позже. Эти четыре — нельзя.
| Особенность | Стандартный электрический бак | Бойлер, подготовленный для солнечной системы | Почему это важно |
|---|---|---|---|
| Теплообменник | Нет или небольшой верхний змеевик | Змеевик 1,0–1,5 м² в нижней трети | Коллекторам нужна самая холодная вода и низкотемпературная теплопередача |
| Резервный нагреватель | ТЭН низко в баке | ТЭН или змеевик в верхней трети | Оставляет нижние две трети в распоряжении солнца |
| Гильзы датчиков | Одна, на высоте термостата | Две: у основания и в верхней зоне | Контроллеру нужна истинная температура внизу |
| Отношение высоты к диаметру | Часто 1,5:1 или приземистый | 2,5:1 или выше | Сохраняет стратификацию |
| Объем на домохозяйство | Подбирается по суточной потребности | Подбирается по площади коллекторов, 50–70 л на м² | Солнечная выработка поступает порциями, а не по требованию |
| Температурный класс | Режим около 60–65 °C | Длительные превышения 80 °C и более | Летний перегрев и восстановление после стагнации |
Почему стандартный электрический бак нельзя использовать с солнечной системой?
Потому что ТЭН стоит не там. В обычном электрическом накопительном баке ТЭН расположен у дна, чтобы весь объем достигал заданной температуры. Если включать этот ТЭН по таймеру, весь бак к восходу солнца находится при 60 °C; тогда солнечный контур не находит холодной воды, и коллекторы почти ничего не вносят.
Даже если ТЭН выключить, у стандартного бака все равно нет змеевика. Установка внешнего пластинчатого теплообменника и насосного контура возможна, но она разрушает стратификацию, добавляет насос и автоматику и обычно дает долю солнечного замещения на 20–30% ниже, чем специально сконструированный бак при том же поле.
Каким должен быть объем солнечного бака?
Больше, чем у бака для котла для той же семьи, потому что солнечная энергия поступает, когда светит солнце, а не когда включен душ. Расчетный показатель для большей части Европы — 50–70 литров объема на каждый м² площади апертуры коллектора; подробно он рассмотрен в материале объем бака на м² коллектора.
Второе ограничение — форма. Высокая узкая емкость с отношением высоты к диаметру 2,5:1 и более удерживает слои раздельно, поэтому верх бака может иметь 60 °C, а вода у змеевика внизу по-прежнему имеет 25 °C, и коллекторы продолжают работать. В приземистых баках слои перемешиваются, а такой бак не дает коллекторам ничего холодного, с чем можно работать.
Что еще солнечная система требует от бака?
Три вещи, которых котел никогда не требует:
- Устойчивость к температурам. Когда в жаркий день насос останавливается, коллектор достигает своей температуры стагнации, и при повторном пуске контур может возвращать воду выше 90 °C. Емкость, прокладки и теплоизоляция должны это выдерживать.
- Совместимость с гликолем. По змеевику циркулирует смесь пропиленгликоля, а не воду, поэтому расчет теплопередачи и поверхность змеевика учитывают его меньшую удельную теплоемкость и большую вязкость.
- Защита от коррозии, рассчитанная на более широкий диапазон температур. Эмалевое покрытие по DIN 4753-3 с магниевым анодом — стандартный европейский ответ; нержавеющая сталь — альтернатива там, где ей подходит вода.
Как проверить паспорт?
Ищите пять чисел: площадь поверхности нижнего змеевика в м², высоту нижних патрубков змеевика над основанием, число и высоту гильз датчиков, отношение высоты к диаметру и максимально допустимую температуру накопителя. Если какого-либо из них нет, то, вероятно, это бойлер для котла, продаваемый как подготовленный для солнечной системы.
Solimpeks производит баки для солнечных систем в Конье с 2004 года, и в его линейке эмалированных баков солнечный змеевик расположен низко, резервный нагреватель — высоко, а гильзы для датчиков предусмотрены в стандартной комплектации.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли подключить солнечные коллекторы к существующему бойлеру?
Только если в нем уже есть свободный змеевик низко в емкости. Стандартный электрический бак с ТЭНом внизу не имеет змеевика и держит весь объем горячим, поэтому у коллекторов не будет холодной воды для нагрева. В этом случае бак нужно заменить, а не дорабатывать.
Почему резервный ТЭН в солнечном баке расположен вверху?
Чтобы он нагревал только тот объем, который нужен для следующего водоразбора, обычно верхние 60–80 литров, и оставлял нижние две трети холодными для коллекторов. ТЭН около основания нагрел бы весь бак и свел бы на нет вклад солнечной системы.
Сколько литров бака нужно на квадратный метр коллектора?
От пятидесяти до семидесяти литров на м² апертуры, причем обычный расчетный показатель — 60 л/м². Поэтому поле из плоских коллекторов площадью 4 м² сочетается с баком на 200–280 литров, как правило около 240 литров, — на ступень больше обычного бойлера для котла для той же семьи.
Нужна ли солнечному баку другая защита от коррозии?
Нужны те же принципы, применяемые для более широкого диапазона температур. Эмалированная сталь по DIN 4753-3 с магниевым анодом — европейский стандарт, а анод следует осматривать каждые два года, поскольку более высокие пиковые температуры ускоряют его расход.