Тёплый пол от солнечных панелей: схема с баком-аккумулятором
Почему прямой ТЭН в стяжку - плохая идея
Соблазн понятный: раз есть панели, врезать длинный ТЭН прямо в стяжку и греть бетон. На практике это упирается в две вещи, из-за которых так никто не делает.
Первая - неравномерность. Трубчатый ТЭН греет локально, вдоль своей оболочки. Бетон - плохой распределитель тепла, теплопроводность у него низкая. Над ТЭНом пол будет горячим полосой, а между витками останется холодным. Получается «зебра»: где-то +32 °C, где-то +22 °C. Водяной контур или кабель раскладывают с шагом 10–20 см именно ради ровного поля, а один-два ТЭН такой картины не дадут.
Вторая - ремонт. ТЭН имеет ресурс: спираль перегорает, оболочка со временем может дать течь по герметику вывода. Кабель и маты для пола сертифицированы на замоноличивание и рассчитаны на десятки лет в бетоне. Обычный ТЭН - нет. Если он встанет, вскрывать придётся стяжку по всей комнате. Поэтому для самого пола берут греющий кабель, инфракрасную плёнку или стержневые карбоновые маты, и всё это с терморегулятором.
Правильная схема: ТЭН греет воду в баке-аккумуляторе
Рабочий способ увести солнце в пол - через промежуточный бак. Днём массив питает низковольтный ТЭН, тот греет воду в баке. Насос малого расхода гоняет эту воду по петлям тёплого пола. Бак работает как теплоаккумулятор: он копит энергию, пока светит солнце, и отдаёт её в пол ровно и долго, в том числе вечером.
ТЭН стоит внутри бака и всё время в воде, поэтому оболочка - нержавейка AISI 321 (08Х18Н10Т). Она не ржавеет от постоянного контакта с водой и держит нагрев без накипных разрушений дольше углеродистой стали. Мощность под автономку берут 0,5–1,0 кВт: этого хватает, чтобы за световой день накопить в баке заметный запас тепла, не сажая аккумулятор в ноль.
Напряжение выбирают под массив. ТЭН 1 кВт на 12 В тянет около 83 А - это толстая шина и потери на проводах. На 48 В та же мощность даёт примерно 21 А, проводка тоньше и дешевле. Поэтому для мощности ближе к киловатту логичнее массив на 24 или 48 В. Днём при хорошем солнце ТЭН можно питать через MPPT напрямую, не гоняя энергию через аккумулятор туда-обратно.
Сколько тепла копит бак и сколько отдаёт в пол
Запас тепла в баке считают по простой формуле: Q = 0,00116 × V × Δt, где V - объём воды в литрах, Δt - на сколько градусов бак нагрет выше температуры подачи в пол, Q - энергия в кВт·ч.
Q = 0,00116 × 200 × 20 = 4,64 кВт·ч запасённого тепла.
Сколько это в пол. Тёплый пол в утеплённой комнате площадью 20 м² в мороз отдаёт примерно 50–70 Вт/м², то есть около 1,0–1,4 кВт на комнату. Возьмём 1,2 кВт. Тогда запас бака хватит на: 4,64 ÷ 1,2 ≈ 3,9 часа автономного догрева после захода солнца.
За световой день. ТЭН 0,8 кВт работает 6 часов = 0,8 × 6 = 4,8 кВт·ч, которые уходят в воду. Часть тепла бак отдаёт в пол прямо днём, часть копит на вечер. Чтобы собрать эти 4,8 кВт·ч, нужен массив примерно на 1,0–1,2 кВт (летом панель отдаёт за день около 4–5 своих номиналов в кВт·ч, зимой заметно меньше).
Числа ориентировочные: реальная отдача зависит от утепления дома, толщины стяжки и региона. Но логика такая - бак на 150–300 литров закрывает вечерний догрев небольшой комнаты, а для дома целиком солнце работает как дневная подпитка основного отопления, а не как единственный источник зимой.
Какой ТЭН для бака под солнечный пол
| Параметр | Значение | Почему так |
|---|---|---|
| Напряжение | 12 / 24 / 48 В | под ваш массив, без инвертора и лишних потерь |
| Мощность | 0,5–1,0 кВт | копит тепло за световой день, не сажая АКБ в ноль |
| Материал оболочки | нержавейка AISI 321 | ТЭН постоянно в воде, нужна коррозионная стойкость |
| Крепление | фланец или резьба G 1¼"–2" | под посадочное место вашего бака-аккумулятора |
| Управление | термостат в баке | держит воду на нужной температуре, не кипятит |
Термостат обязателен: без него ТЭН будет догонять воду до кипения, а перегретая подача в стяжку - это трещины и разбалансированный контур. Датчик ставят в гильзу бака, регулятор отсекает нагрев на заданной температуре (обычно 50–60 °C).
Частые ошибки при сборке
Взять сетевой ТЭН на 220 В через инвертор. Каждое преобразование теряет энергию, а мощный нагреватель сажает аккумулятор за час. Низковольтный ТЭН под массив работает напрямую.
Поставить ТЭН из чёрной стали в бак. Постоянный контакт с водой быстро даёт коррозию по оболочке. Для воды - только нержавейка AISI 321.
Забыть про термостат. ТЭН без регулятора догонит воду до кипения. Перегретая подача разбалансирует контур и рвёт стяжку.
Что прислать для расчёта ТЭН под бак
- Объём бака-теплоаккумулятора в литрах.
- Напряжение системы: 12, 24 или 48 В.
- Мощность массива панелей и ёмкость АКБ (кВт·ч или А·ч × напряжение).
- Площадь тёплого пола и тип стяжки (толщина, утепление).
- До какой температуры греем воду и какая подача нужна в контур.
- Посадочное место в баке: фланец или резьба, диаметр, доступная длина погружной части.
- Нужен ли встроенный термостат или он у вас отдельно.
По этим данным подберём мощность, напряжение и длину погружной части, изготовим ТЭН из нержавейки под ваш бак. Минимальный заказ - 1 штука, срок 7–14 рабочих дней, отгрузка по России и в Казахстан.
FAQ
Можно ли положить трубчатый ТЭН прямо в стяжку тёплого пола?
Не стоит. ТЭН греет локально, бетон плохо распределяет тепло, и пол прогреется полосами: над нагревателем горячо, между витками холодно. Плюс ТЭН нельзя заменить без вскрытия стяжки. Для самого пола берут греющий кабель, плёнку или маты, а солнечное тепло заводят через бак-аккумулятор.
Как правильно завести солнечные панели в тёплый пол?
Через бак-теплоаккумулятор. Схема: массив → MPPT-контроллер → низковольтный ТЭН 12/24/48 В в баке → циркуляционный насос → контур пола. ТЭН греет воду днём, бак копит тепло и отдаёт его в пол ровно, в том числе вечером.
Сколько тепла запасает бак-аккумулятор?
По формуле Q = 0,00116 × V × Δt. Бак на 200 литров, нагретый с 35 до 55 °C, копит около 4,64 кВт·ч. Для комнаты 20 м², которой нужно примерно 1,2 кВт, этого хватает почти на 4 часа автономного догрева после захода солнца.
Из какого материала делать ТЭН для бака?
Нержавейка AISI 321 (08Х18Н10Т). ТЭН постоянно находится в воде, поэтому нужна коррозионная стойкость. Чёрная сталь в баке быстро ржавеет по оболочке.
Какое напряжение ТЭН выбрать для солнечного бака?
Под напряжение вашего массива: 12, 24 или 48 В. Для мощности ближе к 1 кВт логичнее 24 или 48 В - меньше ток и тоньше проводка. ТЭН 1 кВт на 12 В тянет около 83 А, на 48 В - около 21 А.
Нужен ли термостат для ТЭН в баке?
Да, обязательно. Без термостата ТЭН догонит воду до кипения, а перегретая подача в стяжку разбалансирует контур и рвёт бетон. Датчик ставят в гильзу бака, регулятор отсекает нагрев на 50–60 °C.
Какая минимальная партия и срок изготовления?
Минимальный заказ - 1 штука. Срок 7–14 рабочих дней. Отгружаем по России и в Казахстан. ТЭН делаем под ваш бак, напряжение и посадочное место по чертежу.
Хватит ли батареи на ночной пол
Аккумулятор 12,4 В на 100 А·ч запасает около 1,24 кВт·ч. Даже скромная нагрузка 300 Вт израсходует осторожно оценённые 0,89 кВт·ч полезной энергии примерно за три часа. Значит ночной обогрев пола от одной такой батареи не вытянуть: нужна ёмкость побольше или подстраховка сетью.
Разумнее направлять солнце на дневной догрев стяжки или теплоаккумулятора. Термостат держит температуру пола в пределах нормы, а контроллер по избытку включает нагрев только когда генерации действительно хватает.
Совместимость с солнечным оборудованием
ТЭН изготавливаем под напряжение вашей системы: 12, 24 или 48 В. Это стандартные напряжения автономных сборок, поэтому нагреватель согласуется по питанию с массивом панелей и контроллером любого производителя. Сопротивление подбираем под напряжение аккумуляторной шины или под рабочую точку массива при прямом питании.
Наш низковольтный ТЭН ставят в системы на распространённом оборудовании:
- контроллеры MPPT и PWM: EPEVER (EPSolar), Victron, SRNE, MUST;
- инверторы: Victron, MUST, СибВольт, Delta;
- солнечные панели: Delta, Sunways, ФСМ, One-Sun;
- аккумуляторы 12/24/48 В: Delta, Ventura, LiFePO4.
Пришлите объём бака, напряжение массива и посадочное место. Рассчитаем мощность и изготовим низковольтный ТЭН из нержавейки на 12/24/48 В под ваш чертёж.
Оставить заявку на расчёт
Оставить заявку
Перезвоним или напишем в WhatsApp в течение 15 минут. Изготовим ТЭН по чертежу, фото маркировки или образцу от 1 штуки. Отгрузка по всей России и в Казахстан.