При расчете и подборе элементов системы горячего водоснабжения на основе солнечных коллекторов необходимо учитывать следующее:
1) Солнечный коллектор в силу своего принципа действия не может обеспечивать постоянной производительности. Т.е., возможна как ситуация когда коллектор будет обеспечивать потребность в горячей воде ниже необходимой, так и ситуация когда мощность солнечного коллектора будет избыточна.
2) Система солнечных коллекторов всегда рассчитывается как вспомогательный источник тепла. Поэтому следует осуществлять расчет не по максимальным нагрузкам на ГВС, а по усредненному потреблению в летний период.
3) Вследствие неравномерности как производства горячей воды коллектором, так и потребления горячей воды, для эффективного использования солнечной энергии необходимо применять емкие баки-накопители.
4) Конструкция систем с солнечными коллекторами такова, что возможны как очень высокие (до 250 ?С, в трубчатых вакуумных коллекторах в фазе опорожнения), так и низкие температуры (до – 20 ?С в зимний период). Т.о., весь контур солнечного коллектора должен быть рассчитан для работы при соответствующих температурах. Это накладывает определенные ограничения, например:
- материал трубок должен быть рассчитан на работу при соответствующих температурах; - следует предусмотреть высокие значения тепловых расширений труб; - во избежание существенных теплопотерь, значительно снижающих эффективность системы, необходимо предусматривать качественную теплоизоляцию подающего и обратного трубопроводов;
- материал теплоизоляции должен быть устойчив к действию высоких температур 5) Для обеспечения круглогодичной эксплуатации, в климатических условиях Украины рекомендуется использовать закрытые схемы с незамерзающими жидкостями на основе гликолей. Как уже указывалось в первой части, в нашей стране такие схемы наиболее применимы. Таким образом:
- все элементы гелиоконтура должны быть устойчивы к воздействию этиленгликолей; - необходимо использовать только незамерзающие жидкости, рекомендованные производителем.

Рис.1. Возможные места установки солнечных коллекторов

В ходе первого этапа необходимо определиться с местом и типом установки солнечных коллекторов. Этот фактор может оказывать определяющее влияние на выбор конкретной модели используемых коллекторов и эффективность их работы. Возможные варианты установки схематически приведены на рисунке 1. Различные места установки можно классифицировать следующим образом:
- На скатной крыше (А);
- На плоской крыше (Б и В);
- Произвольная установка (Г);
- Фасад здания или балконное ограждение (Д). На крыше коллектор может устанавливаться (см. рис.2): - Со встраиванием коллектора; - С выступающей установкой (то есть по верху кровельного покрытия). Конечно, встроить можно далеко не каждый образец коллектора и лишь в некоторые типы кровли (как правило, это определенные типы черепицы). Соответствующие рекомендации предоставляют производители коллекторов. Для установки в произвольном месте или с наклоном на плоской кровле (см. рис. 1 поз. Б и В, соответственно) производители поставляют определенные типы коллекторов с комплектом креплений.

Рис.2. Способы установки солнечных коллекторов на крыше здания

Выбор места установки производится с учетом такого важного фактора, как возможность затенения. Очевидно, что в случае образования тени (см. рис. 3), еффективность работы конвектора резко снизится, поскольку конвектор сможет использовать лишь часть энергии солнечного излучения – рассеянное излучение. Особенно важно, чтобы эффект затенения не наблюдался в периоды максимальной интенсивности солнечного излучения, например, в середине дня и в летний период. Иначе снижение производительности коллектора будет особенно большим. При оценке возможного затенения нужно учитывать не только текущий период, но и возможное появление тени в другие периоды года, вследствие изменения высоты солнца над горизонтом. Важно также учесть то, что расчетный период

Рис.3. Затенение солнечного коллектора

эксплуатации солнечных коллекторов является весьма длительным – около 25 лет. Т.о., нужно учесть такие факторы как застройка соседних участков, а также то, что за указанный срок деревья на участке около здания вырастут и будут давать тень. Следующий важный аспект, который нужно учесть уже на начальном этапе подбора: правильная ориентация солнечных коллекторов. Наиболее выгодной с точки зрения теплосъема является ориентация коллекторов на юг. И если соответствующая установка возможна, ее всегда следует придерживаться. В том случае, если направления на юг придерживаться невозможно, в величину тепловой мощности солнечного конвектора вносят соответствующие поправки в зависимости от величины отклонения от соответствующего направления. Данные поправки могут представляться как в табличной форме для определенной географической широты и региона, так и в виде неких диаграмм или схем. Очень часто они используются одновременно и для внесения поправок на угол наклона солнечного конвектора по горизонтали. В качестве примера, в таблице 1 приведены значения соответствующих поправочных коэффициентов, разработанных компанией Immergas для солнечных коллекторов собственного производства. Значения приведены для географической широты г. Рим. Как мы видим, таблица позволяет одновременно учитывать оба фактора, с высокой точностью выводя общий поправочный коэффициент.

Табл.1. Величины поправок на ориентацию конвектора

Рассмотрим вопрос оптимального угла наклона плоскости солнечных коллекторов к горизонтали более подробно. Очевидно, что тепловая мощность солнечного коллектора будет максимальной при падении солнечных лучей по нормали к плоскости коллектора. В то же время, как в ходе дня, так и на протяжении года угол падения солнечных лучей на поверхность солнечного коллектора будет изменяться. В наших географических широтах, при использовании солнечного коллектора для нужд горячего водоснабжения, оптимален угол наклона коллектора в 45? к горизонтали.

Рис.4. Схема учета поправок на ориентацию коллектора