Солнечные коллекторы для бассейна греют воду солнцем и почти не тратят электричество. Главный вопрос: сколько градусов они реально добавляют и когда это работает. Разбираемся на цифрах, таблицах и схеме обвязки.
Короткий ответ
Летом правильно подобранный солнечный коллектор добавляет воде 3–5°C. Площадь коллектора берут 70–100% от площади зеркала воды: для бассейна 20 м² нужен коллектор 14–20 м². Это удлиняет сезон купания до четырёх месяцев в год.
Коротко
- Прирост температуры летом: 3–5°C
- Площадь коллектора: 70–100% от площади воды
- Сезон купания удлиняется до 4 месяцев
- Летом самый дешёвый способ нагрева
Солнечные коллекторы для бассейна: на сколько градусов теплее вода
Летом коллектор добавляет воде 3–5°C. Это не много, если сравнивать с газовым котлом, но для открытого бассейна хватает, чтобы вода стала комфортной. Большинство систем с правильно подобранной площадью дают именно такой прирост.
Коллектор не только греет воду в жару. Он заметно удлиняет сезон: по данным производителей, солнечный подогрев позволяет использовать открытый бассейн на четыре месяца дольше в году. В мае и сентябре вода без подогрева обычно холодная, а коллектор делает её приемлемой для купания.
Прирост зависит от инсоляции. В пасмурные дни коллектор работает хуже, в ясные лучше. Поэтому цифра 3–5°C относится к летним месяцам с хорошей погодой.
Как работает солнечный коллектор: принцип и циркуляция
Устройство коллектора простое. Солнечные лучи проходят через прозрачное стекло с высокой прозрачностью и нагревают трубку с абсорбирующей поверхностью. Вода циркулирует через коллектор, забирает тепло и возвращается в бассейн.
Насосы закачивают воду в теплообменник: если она нужной температуры, она сразу выливается обратно, если нет, сперва проходит через коллектор. Так работает принцип циркуляции, описанный в инструкциях к оборудованию.
Системы бывают одноконтурные и двухконтурные. Одноконтурные предназначены только для тёплого времени года, вода идёт прямо через коллектор и не замерзает, потому что до морозов сезон уже закрыт. Двухконтурные используют незамерзающий теплоноситель и работают до −10°C благодаря вакуумному слою.
Для открытого бассейна на даче почти всегда достаточно одноконтурной схемы. Двухконтурная нужна, если бассейн работает круглый год или вы живёте в регионе с ранними заморозками.
Солнечный водонагреватель для бассейна: как выбрать размер
Площадь коллектора для открытого бассейна должна составлять 70–100% площади водной поверхности. Если у бассейна зеркало воды 20 м², коллектор нужен на 14–20 м². Меньше 70% брать не стоит: прирост температуры окажется ниже обещанного.
| Площадь бассейна, м² | Площадь коллектора (70–100%), м² |
| 10 | 7–10 |
| 20 | 14–20 |
| 30 | 21–30 |
| 50 | 35–50 |
Разберём пример. Бассейн 6×3 метра, это 18 м² зеркала воды. Коллектор нужен площадью 13–18 м². Для большого бассейна 10×5 метров, то есть 50 м², понадобится 35–50 м² коллекторов. Если бассейн в тени или вы хотите более тёплую воду, берите верхнюю границу.
Если бассейн открыт солнцу и стоит на юге, хватит 70%. Общий принцип подбора мощности похож на расчёт солнечной электростанции: сначала считаем потребность, потом площадь.
Из чего состоит коллектор: полипропилен, медь или вакуум
На рынке два основных типа коллекторов для бассейна: полипропиленовые и с медным абсорбером или вакуумные трубки. Они решают разные задачи.
Полипропиленовый коллектор состоит из тёмной пластины с каналами, по которым течёт вода. Пластина не боится коррозии от пресной и морской воды, а алюминиевый каркас держит форму. Это лёгкая и дешёвая конструкция для летнего сезона.
Медные пластины с низкожелезным закалённым стеклом и вакуумные трубки дороже, но позволяют работать круглый год. Вакуумный слой снижает потери тепла, поэтому такой коллектор эффективен в холодном климате.
| Параметр | Полипропиленовый | Медный или вакуумный |
|---|---|---|
| Контур | Одноконтурный, вода из бассейна | Двухконтурный, теплоноситель |
| Сезон | Только тёплое время года | Круглый год, до −10°C |
| Материал | Полипропилен + алюминий | Медь + стекло или вакуумные трубки |
| Обслуживание | Слив воды перед морозами | Проверка теплоносителя |
Для дачного бассейна, который работает с мая по сентябрь, хватит полипропилена. Если хотите купаться в апреле и октябре или живёте в регионе с ранними заморозками, смотрите на двухконтурный с антифризом. Чем коллектор отличается от фотоэлектрических панелей, читайте в статье Солнечный коллектор для нагрева воды.
Кому подойдёт солнечный коллектор: три сценария
Бассейн 10–20 м², июнь–август
Хватит полипропиленового коллектора площадью 70–100% зеркала воды. Прирост 3–5°C, обслуживание одно: слив воды на зиму.
Бассейн 30–50 м², май–сентябрь
Лучше взять коллектор на 100% площади, возможно, двухконтурный с теплоносителем. Подойдёт медный абсорбер или вакуумные трубки.
Бассейн в доме или на крыше
Нужны вакуумные трубки или медь, работа до −10°C, обязателен антифриз во втором контуре. Это самый дорогой, но и самый стабильный вариант.
КПД солнечного коллектора: почему он выше, чем у панелей
Солнечный коллектор превращает свет в тепло напрямую, поэтому его КПД достигает 40–80% в зависимости от инсоляции. Вакуумные трубчатые коллекторы дают больше 60%. Для сравнения, фотоэлектрические панели преобразуют свет в электричество с КПД 17–20%.
КПД коллектора не фиксированная величина, а кривая, которая зависит от интенсивности солнечной радиации и разницы температур между абсорбером и воздухом. В жару, когда вода в бассейне уже тёплая, эффективность немного падает, но всё равно остаётся высокой.
Солнечные коллекторы выгоднее и электрических нагревателей: электрические системы преобразуют энергию с потерями, а коллектор греет напрямую. Для низкотемпературного применения, как нагрев бассейна, даже не нужны дорогие застеклённые и изолированные панели. Полипропиленовый контур напрямую контактирует с водой и не требует специальной теплоизоляции.
Вывод
КПД коллектора 40–80%, у вакуумных трубок больше 60%. Фотоэлектрические панели дают 17–20%. Для нагрева бассейна коллектор эффективнее, чем связка панели + ТЭН.
Как подключить коллектор к существующему фильтру бассейна
Стандартная схема простая: вода из бассейна забирается насосом, проходит через фильтр и попадает в коллектор. Нагретая вода возвращается в бассейн. Если вода уже нужной температуры, она идёт в обход коллектора.
Трубопроводы укладывают с уклоном: при естественной циркуляции 0,01, с циркуляционным насосом 0,002. Это нужно, чтобы воздух не скапливался в трубах и вода не застаивалась.
Насос и фильтр у большинства бассейнов уже есть, поэтому коллектор врезается в существующую обвязку. Это не требует полной переделки системы.
Сравнение цен: солнечный коллектор, газ, тепловой насос
Стартовые затраты на установку солнечного коллектора составляют $3 000–$7 000. Это сопоставимо с тепловым насосом, но дальше солнечный коллектор почти ничего не тратит.
Газовый нагреватель стоит дешевле на старте, но съедает $200–500 в месяц на топливе. Тепловой насос обходится в $75–150 в месяц за электричество.
| Показатель | Газовый нагреватель | Тепловой насос | Солнечный коллектор |
|---|---|---|---|
| Стартовые затраты | Низкие | Средние | $3 000–$7 000 |
| Расходы в месяц | $200–$500 | $75–$150 | Минимальные |
| Сезон | Круглый год | Круглый год, эффективнее в холод | Весна–осень, пик летом |
Летом солнечный коллектор выгоднее всех. В межсезонье тепловой насос работает стабильнее, но и стоит ежемесячных денег. Газ удобен, если нужен быстрый нагрев независимо от погоды.
Тепловой насос против электрического котла снижает потребление электроэнергии в 3–5 раз. Но для летнего сезона солнечный коллектор остаётся самым экономичным методом нагрева.
Когда коллектор работает: сезонность и график по месяцам
Солнечные коллекторы эффективны с весны до осени, когда солнечная радиация максимальна. Особенно полезны они в мае и сентябре: утром и вечером вода без подогрева слишком холодная, а днём солнце успевает её нагреть.
Посмотрим на инсоляцию в Москве по данным PVGIS. На 1 кВт фотоэлектрических панелей в мае приходится 139 кВт·ч, в июне 131, в июле 132, в августе 123, в сентябре 88. Зимой это 14–25 кВт·ч. Для солнечного коллектора сезонный ход похож, поэтому греть бассейн зимой бессмысленно, а летом хватает даже небольшой площади.
Инсоляция в Москве по данным PVGIS, кВт·ч на 1 кВт панелей. Для коллектора картина по сезонам такая же.
В Краснодаре в июле инсоляция достигает 145 кВт·ч, а в сентябре 128 кВт·ч. Там сезон купания начинается раньше и заканчивается позже, поэтому для юга можно брать коллектор 70% площади, а для средней полосы лучше 100%. Сезонный ход инсоляции мы подробно считали в статье про солнечные панели зимой.
Ориентация, угол наклона и снег
Коллектор нужно ориентировать на юг. Оптимальный угол наклона зависит от широты и меняется по сезонам: летом солнце стоит выше, зимой ниже. Если наклон подобран правильно, снег сходит с поверхности автоматически, и зимой эффективность сильно не падает.
Весной и осенью, когда солнце уже греет, но вода ещё холодная, коллектор особенно полезен. Он работает по принципу высокого расхода жидкости и рассчитан на прямой контакт с водой, поэтому для бассейна это идеальное низкотемпературное применение.
Надёжность и срок службы: на сколько лет хватит
Гарантия на солнечные панели у большинства производителей составляет 25–30 лет. Модули продолжают работать и после окончания гарантийного срока. Для тепловых коллекторов Vaillant даёт 5 лет гарантии на некоторые модели, но это не значит, что коллектор умрёт через пять лет.
При правильной установке и обслуживании он работает намного дольше. Полипропиленовый коллектор при ежегодном сливе воды служит много лет, а медный или вакуумный ещё дольше.
Срок жизни
Гарантия не равна сроку службы. Коллектор без сложной автоматики и движущихся частей при аккуратном использовании переживёт гарантийный период.
Единственное обслуживание и защита от мороза
Летний одноконтурный коллектор не требует почти никакого обслуживания. Единственная операция перед морозами: слить воду из контура. Это делается через дренажные краны, дальше коллектор спокойно зимует.
Двухконтурная система с антифризом ещё проще: теплоноситель не замерзает до −10°C, поэтому на зиму ничего сливать не нужно, достаточно отключить насос.
- Слить воду из коллектора и трубопроводов перед морозами
- Проверить, что вода не осталась в нижних точках
- Оставить дренажные краны открытыми на зиму
Если коллектор используется и для горячего водоснабжения, учтите расход: примерно 50–60 литров горячей воды на человека в сутки. Для семьи из 3–4 человек понадобится накопительный бак до 300 литров.
Если хотите использовать солнечное тепло и для отопления, а не только для бассейна, прочитайте статью Солнечный коллектор для отопления дома.
Частые вопросы
Сколько градусов добавляет солнечный коллектор для бассейна?
Летом при правильно подобранной площади коллектор добавляет 3–5°C. В межсезонье прирост меньше, но именно тогда он важнее всего, так как вода без подогрева холодная.
Какой площади коллектор нужен для моего бассейна?
Площадь коллектора берут 70–100% от площади зеркала воды. Для бассейна 20 м² понадобится коллектор 14–20 м².
Можно ли греть бассейн коллектором весной и осенью?
Да, коллекторы особенно эффективны весной и осенью, когда днём солнце греет, а ночью вода остывает. Сезон купания можно удлинить до четырёх месяцев.
Чем отличается полипропиленовый коллектор от вакуумного?
Полипропиленовый работает только в тёплый сезон, вода идёт напрямую из бассейна. Вакуумный с теплоносителем работает до −10°C и подходит для круглогодичной эксплуатации.
Нужно ли сливать воду из коллектора на зиму?
Да, летний одноконтурный коллектор нужно опорожнить перед морозами. Это единственная обязательная операция по обслуживанию.
Сколько стоит установка солнечного коллектора?
Стартовые затраты на установку составляют $3 000–$7 000. Ежемесячные расходы минимальны, топливо не нужно.
Что выгоднее: солнечный коллектор или тепловой насос для бассейна?
Летом коллектор почти не тратит денег, а тепловой насос потребляет $75–150 в месяц. В холодное время года тепловой насос эффективнее, но и дороже в эксплуатации.
Нужен расчёт под ваш бассейн?
Инженеры «Солнце кВт» подберут комплект коллекторов и обвязку удалённо и бесплатно. Расчёт пришлём на почту info@solnce-kvt.ru.