Геліоколлектори дозволяють перетворювати безкоштовну сонячну енергію в тепло, що використовується для гарячого водопостачання, підігріву басейну, опалення. Але якість такого перетворення залежить не тільки від сонця і самої панелі. Найважливішу роль відіграє питання монтажу системи. Хоча геліоколектори і стали більш доступними, все ж їх вартість далека від ціни електричного бойлера, та й установка куди складніше. Тому помилка при проектуванні і монтажу може дорого обійтися. Звичайно, краще довірити всі питання професіоналам, але ж і їх не зайве буде проконтролювати.
Тип колектора
З недавнього часу на українському ринку з'явилися і водяні геліоколектори, тобто такі, де сонячна енергія відразу гріє воду, що надходить в «гарячий» кран. Але в даній статті ми будемо розглядати тільки більш популярні системи, що використовують в ролі теплоносія водно-гліколеві суміші, які спочатку нагріваються самі, а потім в теплообміннику передають енергію звичайній воді. Такі агрегати вимагають більшої уваги, так як мають більш жорсткі вимоги, висунуті теплоносієм. Водно-гліколеві сонячні панелі бувають двох типів: плоскі і трубчасті. Але незважаючи на те що вони мають деякі конструктивні й робочі відмінності, їх монтаж практично ідентичний. Головне, щоб панелі максимально довго вловлювали сонячну активність і з мінімальними втратами передавали її в бак-накопичувач для гарячого водопостачання (ГВП). Отже, спочатку про «вловлюванні».
Оптимальні кут і розміщення
Одним з найважливіших пунктів при монтажі вважається правильне орієнтування панелей по сторонах світу і куту нахилу. Цей аспект має великий вплив на кількість теплової енергії, що виробляється геліоколлекторним полем, тобто набором панелей. Спрямованість на південь при відхиленні до 10 на захід або схід і кут нахилу від 35 до 45 забезпечують максимальний вихід геліотермічної енергії в наших широтах. Оскільки зі зміною пори року змінюються тривалість сонячної активності і кут падіння променів, то при виборі нахилу потрібно враховувати і основне призначення системи:
- кут 30-45 оптимальний для простого приготування гарячої води або в комплексі з підігрівом води басейну;
- кут 45-53 підійде для підігріву води та забезпечення опалення або для підігріву води, забезпечення опалення та підігріву води басейну.
Тобто менший кут враховує «високе» сонце влітку, а більший кут розрахований на «низьке» сонце взимку і в перехідні періоди. Щоб краще «ловити» сонячні промені, потрібно враховувати і перешкоди: сусідні будови і дерева. Для перевірки достатньо з компасом і транспортиром визначити місце оптимальної дислокації, а потім протягом дня стежити, не затінює чи його сусідня альтанка або яблуня. Що стосується будь-яких заходів безпеки, то колектори цілком «нешкідливі» і не нашкодять рослинам, тваринам або будівлям. Але самі вони вимагають обережного поводження. Так, в Інтернеті вистачає рекламних роликів, де люди ходять і навіть стрибають по плоским панелям. І сюжети ці цілком виправдані стосовно до деяких сучасним системам. Але навіть у такому випадку зловживати не варто - подбайте, щоб над геліополя не утворювалися бурульки і поруч не було старих дерев. Адже перші гостротою, а другий вагою можуть поламати агрегат.
Що стосується атмосферних впливів, то ні дощ, ні сніжний наст панелям не страшні. Та й останній довго не протримається: на плоских установках розтане менш ніж за годину, а на трубчастих - протягом пари годин. Інша справа, що в такому випадку основа під колектор повинна витримувати не тільки вагу системи (кожна панель важить 40-50 кг), але і сніг. Але про даному аспекті трохи пізніше. Важливо враховувати вітрове навантаження місцевості, так як коллекторное поле має чималу парусність, особливо при монтажі на горизонтальних площинах. Однак ця проблема легко вирішувана.
Вибір місця
Фахівці заявляють, що за великим рахунком немає або вони не зустрічали такий об'єкт, який не можна було б оснастити системою з геліоколекторами. Інша справа, що десь це простіше і дешевше. Що ж зробити, щоб це «десь» було у вас? Панелі допомогою трубопроводів гідравлічно з'єднують з насосним обладнанням та бойлером, розташованими в котельні. Для підключення використовують труби з високоякісних міді або, що частіше, нержавіючої сталі, тепло-і влагоізолірованних допомогою каучуку. Головний логічний висновок - чим довше відстань від колекторів до котельні, тим більше грошей потрібно заплатити за більш довгі та широкі труби, їх ізоляцію і більша кількість теплоносія, що циркулює в них. Крім того, система зажадає більш потужного і «ненажерливого» насосного обладнання, та й сам монтаж коштуватиме дорожче. Тому намагайтеся скорочувати довжину траси від оптимального місця розташування панелей до топкової. При цьому чим простіше вона буде по формі (без безлічі поворотів і зламів), тим краще.
Скатний дах
При стандартному монтажі геліоколектори кріплять під кутом нахилу, який збігається з кутом нахилу похилим даху (25-60). При цьому панелі можна встановлювати як у покрівлю, так і на неї. У кожному разі апарати одного ряду не будуть затінювати інший, так що відстані між ними можуть бути мінімальними і залежать від несучої здатності обрешітки даху. Для полегшення монтажних і експлуатаційних робіт доцільно залишити вільною напів-або метрову смугу по периметру геліополя. Панелі не повинні виступати на звіси або бути занадто (до 0,5 м) близько до коника покрівлі. При проектуванні, крім необхідності в площі зверху на даху, важливо враховувати і технологічно необхідну площу під нею. Так, для прокладки трубопроводів мінімальна висота горища під нижнім краєм колектора повинна становити 0,3 м.
Фасад або паркан
У разі монтажу геліоколекторів на фасаді, паркані або даху спрямованість поля виявляється ідентичною орієнтації основи. При відхиленні на захід або схід промені не потрапляють оптимально поверх абсорбера та ефективність системи знижується. Головна вимога до основі - її міцність, можливість витримувати постійні навантаження, тому краще підійдуть несучі стіни з кам'яних матеріалів, наприклад залізобетону або цегли. В принципі, може бути розглянутий і варіант каркасного будинку, але основу потрібно буде додатково армувати сталевий підосновою, наприклад двотавровими балками. Праворуч і ліворуч від колекторів слід передбачати не менше 0,5 м для трубопроводів, а мінімальна відстань від геліополя до краю фасаду - 1 м. Якщо колектори монтують у два ряди (одні під іншими), то верхні не повинні затінювати нижні, тому відстань між рядами може становити 3-4 м. Воно залежить від розмірів панелей, їх нахилу, орієнтації будинку і розраховується на місці. Такий варіант зручний для об'єктів, де спрямованість даху сильно відхиляється від південного напрямку. Практичний і той аспект, що колектори можуть виконувати роль козирків над вікнами, закриваючи сонце в літній час. Звертайте увагу на те, щоб всі кріпильні отвори рами були використані під дюбелі / болти з можливим навантаженням на розтяг від 1,65 кН або вертикальне навантаження (силу зрізу) від 1,6 кН. Зовнішній діаметр підкладкової шайби повинен бути в 3 рази більше діаметра болта.
Плоский дах або ділянка
У ролі основи під сонячні панелі може бути використано всяке горизонтальне підставу, будь то земельна ділянка, гараж або будинок із плоским дахом. Серед проектантів геліоустановок плоскою називають будь-яку основу з кутом нахилу менше 25. Важливо надати розробникам дані по міцності перекриттів даху або просто всю наявну документацію по ній. Для заснування вибирають самі міцні місця - балки і ребра стін нижнього поверху. У випадку з монтажем на землі потрібно врахувати рівень грунтових вод - якщо він високий, то стандартна основа під кріплення може «попливти» і її потрібно посилювати.
Але, мабуть, найголовніше умова надійного кріплення-виконати відповідні заходи для запобігання перекидання рам під колекторами. Самі рами виготовляють у вигляді прямокутних трикутників, краще з високоякісного алюмінію. Основу слід убезпечити від ковзання і перекидання за допомогою спеціальних ванн для обважнення або кріпити до даху. У першому випадку для фіксації шляхом обважнення на кожну раму потрібно навісити чотири так звані ванни-обважнювачі (95 х 35 х 5 см), які заповнюють бетонними плитами або гравієм. Вага ванн і необхідність додаткового посилення каркасу підбирають відповідно до кількості колекторів.
В іншому варіанті рами кріплять, наприклад, до спеціально підготовленої підоснові з Т-образних балок. Для цих цілей опори рам повинні бути оснащені спеціальними отворами на профільних шинах. Але завершенню робіт незайвим буде вручну перевірити конструкцію на міцність і спробувати розхитати її - якщо все зроблено правильно, то люфтів не буде. Для плоских підстав і установки колекторів в кілька рядів актуальна тема затінення одного поля іншим. Тінь від ближньої до сонця панелі не повинна потрапляти на задню. Врахуйте, що для цього може знадобитися відстань від 3 до 7 м залежно від розміру панелі і кута її нахилу.
Комунікації
Крім якісного монтажу зовнішніх блоків, важливо і їх гідравлічне підключення - з'єднання пакетної. Для прокладки прямого (к) і зворотного (від) трубопроводів потрібні наскрізні проходи у покрівлі. Їх можна облаштувати за допомогою спеціальних деталей, розрахованих на певний тип покрівлі - наприклад, для черепиці необхідно використовувати вентиляційну черепицю. Важливо, щоб при такій врізки на не порушилася захист покрівельного «пирога» від опадів. Можна прокладати з'єднувальні труби в невикористовуваних димоходах, вентиляційних шахтах або стінних каналах. Відкриті шахти слід відповідно ущільнити, щоб внаслідок руху повітря (конвекції) не виникало підвищені теплові втрати. Теплоізоляцію приєднувальних трубопроводів необхідно розраховувати з урахуванням експлуатаційної температури геліоустановки. Тому слід застосовувати термостійкі теплоізоляційні шланги з ЕРОМ-каучуку. Відкриті ділянки краще приховати механічної захистом (наприклад гратами), так як птахи можуть зруйнувати ізоляцію, підвищивши тепловтрати і навіть пошкодивши кабель автоматики. Ізоляцію використовують для контролю робочих характеристик геліополя, головним чином - для захисту від перегріву.
Всі з'єднання в геліоконтуре виконують твердої паянням або прес-фітингами. Одночасно разом з трубопроводами слід прокладати двожильний кабель для датчика температури сонячної установки. Важливо пам'ятати, що трубах необхідно забезпечити можливість для температурного розширення (застосовують коліна, ковзаючі хомути, компенсатори), щоб уникнути пошкоджень і розгерметизації. Незалежно від того, чи є блискавковідвід, потрібно забезпечити заземлення прямого і зворотного трубопроводів геліоустановки мідним кабелем з перерізом не менше 6 мм на шину вирівнювання потенціалів. Якщо блискавкозахист вже є, слід перевірити, чи не знаходяться гелі про колектор і монтажна система поза зоною її покриття (у паспорті на громовідвід повинна бути схема). Якщо це дійсно так, необхідно звернутися до установників заземлення, щоб вони виконали прив'язку геліоустановки до існуючої системи громовідводу.
Вибір підрядника
Сонячні колектори - відносно складне і дороге інженерне обладнання, тому часто лише великі виробники займаються його виготовленням та розповсюдженням. На ринку представлені кілька іменитих компаній, які рекомендують схожий підхід до вибору монтажної організації. Надійніше всього через сайт або по телефону технічної підтримки з'ясувати, чи є у вашому місті чи області сертифікований підрядник, тобто той, хто успішно закінчив курси проектування та монтажу від виробника. З цим же питанням можна звернутися і до регіонального дилера, який продає сонячні колектори. Важливо пам'ятати, що виробник дає гарантію диллеру, диллер в свою чергу - монтажникам, а монтажники - покупцю. Тобто при виникненні проблем відповідальність мають нести установники, якщо це, звичайно, не заводський брак в обладнанні.