Для достижения наибольшей эффективности коллекторное поле нужно располагать на южной стороне здания. Vaillant предлагает различные варианты крепежа, которые позволят реализовать оптимальное направление и угол наклона. В ассортименте представлены как традиционные варианты крепления — на крышу, на стену дома или на землю, так и нестандартные — монтаж в плоскость крыши или даже на балкон.
По принципу действия гелиосистемы делятся на напорные и безнапорные. Из названия понятно, что первые постоянно находятся под избыточным давлением, во вторых же при выключенном циркуляционном насосе избыточного давления нет.
Системы под давлением полностью заправлены теплоносителем, и для безопасной работы им требуется постоянный теплообмен между полем коллекторов и принимающей ёмкостью. Отсутствие циркуляции и, как следствие, теплосъёма (например, когда дома никого нет и разбора горячей воды не происходит) в ясную погоду приведёт к стагнации — закипанию теплоносителя в коллекторе. Это вызывает разрушение теплоносителя — антифриз выпадает в осадок, получившиеся хлопья могут забить теплообменник насосной группы и трубки коллекторов. Перегрев также ведёт к температурным расширениям всех компонентов системы, что негативно сказывается на каждом из них.
Всех этих бед поможет избежать только правильный подбор элементов! Напорные системы очень точно рассчитываются под запрос тепла, в них обязательно должны быть предусмотрены резервные варианты по сбросу его излишков — путём выбора буферной ёмкости бóльшего, чем требуется, размера или даже подогрева земли, направления тепла в скважины или траншеи. Существует даже вариант затенения коллекторов при отсутствии запроса на нагрев.
Передовые солнечные установки компании Vaillant работают по технологии DrainBack. Вольный перевод этого термина — «самоопорожняющийся» — как нельзя точно отражает суть технологии. Как вы поняли, это безнапорные системы.
Установки DrainBack конструктивно лишены возможности стагнирования. В герметичном гелиоконтуре одновременно находятся и теплоноситель, и воздух. В рабочем состоянии теплоноситель циркулирует по контуру, а воздух собирается либо в специальной ёмкости (VPM D), либо в расширенном змеевике в косвенном накопителе (auroSTEP). Когда запрос на нагрев прекращается, насос гелиоконтура выключается, и теплоноситель естественным образом стекает вниз, выдавливая воздух вверх в коллекторное поле. Таким образом, коллектор находится в сухом состоянии, и даже в яркий день его возможное нагревание до 200 °C не приведёт к негативным последствиям.
Нужно ли чистить коллекторы — зимой от снега, летом от пыли?
Летом пыльный ветер часто чередуется с дождями, поэтому коллекторы естественным образом очищаются. Бывают, конечно, регионы, в которых преобладают засушливые периоды или в воздухе присутствуют взвеси от производств, тогда дождь может не спасти — в этом случае нужно предусмотреть возможность протирать коллекторы. При правильной установке плоского коллектора (под углом 45°) снег будет естественным образом сползать по нему вниз.
Если же в переходный температурный период снег всё же налип, достаточно небольшого потока света, чтобы растопить навалившийся за ночь слой снега. Для этого должен остаться незакрытым хотя бы небольшой участок поверхности коллектора. Вакуумный коллектор практически не нагревается, поэтому растопить снег он, к сожалению, не сможет. Однако накопиться снег может только если будет липким, в остальных случаях снег обычно выдувается ветром.
Единственным незначительным минусом такой установки может стать момент подачи теплоносителя в раскалённый коллектор — теоретически, первые капли закипят, а к каким последствиям это приводит, вы уже знаете. На практике же этот риск сведён к нулю благодаря автоматике, которая, во-первых, максимально «снимает» тепло с коллекторов, даже превышая требуемые параметры (в допустимых пределах), тем самым не давая системе перегреваться; во-вторых, не даёт системе запуститься, если температура на сухом коллекторе превышает 95 °C.
Как видно, безнапорные установки сохраняют все технические возможности напорных систем и при этом не подвержены закипанию. Это позволяет спокойно комплектовать установку точно под потребности или с запасом без риска допустить ошибку в подборе количества коллекторов и без необходимости предусматривать сброс излишков тепла, что приводит к значительной экономии средств.
Теперь о самих коллекторах.
Принципиально они делятся на два типа — плоские и трубчатые (или вакуумные). Vaillant предлагает и те, и другие. Рассмотрим их конструктивные особенности.
Плоские солнечные коллекторы Vaillant auroTHERM VFK plus — отличное соотношение цены и эффективности. Особое, высокой степени прозрачности стекло, защищённое от сколов и трещин, фокусирует лучи на поверхности коллектора, а высокоэффективный алюминиево-медный адсорбер обеспечивает высокий коэффициент превращения солнечной энергии в тепло.
Трубчатый или вакуумный коллектор auroTHERM VTK exclusive собран из трубок борсиликатного стекла, устойчивого к граду. Трубки размещены на специальном зеркалеотражателе, покрытом керамикой. Благодаря отражателю сложной параболической формы увеличивается эффективная площадь адсорбера, то есть трубки поглощают солнечную энергию всей круговой поверхностью. Эффективность вакуумного солнечного коллектора не снижается даже при попадании света под небольшим углом. У других производителей встречаются более дешёвые трубчатые коллекторы без отражателей. Их эффективность значительно ниже, поэтому на покрытие одинаковой потребности в тепле понадобится бóльшее количество как самих коллекторов, так и крепежей, элементов гидравлической обвязки, теплоносителя, что может сделать проект неэкономичным.
Для эксплуатации в российских условиях подходят оба типа коллекторов. Стоит иметь в виду, что эффективность вакуумного коллектора будет несколько выше в пасмурные дни и зимой. К преимуществам этого типа коллекторов также стоит добавить экономичность в использовании: в случае порчи плоского коллектора приходится заменять его целиком, а если повреждён вакуумный, достаточно будет заменить повреждённую трубку.
Плоские коллекторы лучше собирают прямые солнечные лучи. При том, что они отлично показывают себя и в центральной полосе России, в южных регионах, конечно же, их эффективность выше. Плоские коллекторы бóльшей частью применяются, когда требуется обеспечить большим количеством тёплой воды как жилой дом, так и инфраструктурный объект в течение весенне-осеннего сезона, или просто подогревать воду в бассейне. Плоский коллектор летом при прямом солнечном свете имеет бóльший КПД, чем вакуумный. Поэтому для горячего водоснабжения летом и в межсезонье лучше использовать его.
Важным моментом при выборе типа солнечного коллектора является система, в которую он должен быть включён. Речь снова пойдёт о напорных и безнапорных установках. Для системы DrainBack компанией Vaillant специально спроектированы плоские коллекторы auroTHERM VFK 135/2 VD и VFK 135/2 D (только для пакетов auroSTEP). Подчеркнём, что только эта модель может функционировать в незакипающих установках. Другие же плоские коллекторы из линейки компании Vaillant могут применяться только в напорных системах. Вакуумные коллекторы интегрируются только в системы под давлением — со всеми вытекающими плюсами и минусами.
Солнечный коллектор, будь то плоский или трубчатый, требует солнечной погоды и эффективно работает в бóльшей степени весной, летом и ранней осенью. Однако даже зимой температура теплоносителя в коллекторе будет подниматься до 30 °C, а это уже половина от необходимой температуры в системе отопления. Даже в самых идеальных условиях комплект солнечных коллекторов не в состоянии полностью заменить традиционный источник тепла, но способен обеспечить значительную экономию топлива. Конечно же, максимальной эффективности любой системы отопления — и особенно в комбинации с солнечной установкой — реально добиться только в том случае, если теплопотери дома сведены к минимуму. Рекомендуется сочетать солнечную установку с конденсационным газовым котлом, если доступно использование газа, или же с тепловым насосом, если подведение газа к объекту не представляется возможным.
Доверять проектирование и монтаж систем со сложным инновационным оборудованием можно только профессионалам, прошедшим обучение и имеющим сертификат.
