Типы солнечных коллекторов

Для нагрева воды используют 2 типа солнечных коллекторов: плоские и вакуумные.

Плоский солнечный коллектор

Плоский солнечный коллектор – это теплоизолированная металлическая коробка, закрытая стеклянной или пластиковой крышкой. Внутри коробки размещены трубки, которые поглощают тепло. По трубкам течет теплоноситель – вода или антифриз. Верхний слой стеклянный, матовый или прозрачный. Эффективнее использовать матовое стекло с низким содержанием железа, поскольку оно пропускает все солнечные излучения.

При попадании солнечного света на поглотитель тепла, который его нагревает, в результате чего солнечная радиация преобразовывается в тепловую энергию. В середине коллектора тепло аккумулируется, происходит эффект теплицы. В результате тепло передается жидкости, которая циркулирует по трубкам.

В определенных моделях пластины-поглотители обрабатывают селективным покрытием: на основу, изготовленную из меди или алюминия, наносят тонким слоем аморфный полупроводник. За счет такого покрытия значительно снижается отражение света абсорбером, при этом увеличивается коэффициент полезного действия на 98%.

К пластине-абсорберу прикреплены трубки с жидкостью, которым передается тепло. Если при нагревании воды в коллекторе она сразу же поступает в ванную, кухню, то такая система называется «прямой» или «разомкнутой». В простых моделях трубки, по которым течет вода, расположены параллельно друг к другу, в каждой из них есть входное и выходное отверстие.

В более совершенных и современных моделях коллекторов предлагают змеевидное размещение трубок. В таком положении нагревание воды происходит равномерно, предотвращается протекание через соединительные отверстия. Но есть и недостаток такой системы: в зимний период при сливе жидкости из коллектора в змеевидных трубках в некоторых местах может оставаться вода, в результате чего происходят прорывы труб.

При использовании коллектора зимой следует воду заменить незамерзающей жидкостью. Накопленное коллектором тепло поглощается антифризом и проходит через теплообменник. Теплообменником может служить водяной бак, где передается тепло воде. Водяной бак устанавливают в доме.

Вакуумный солнечный коллектор

Конструкцию вакуумного солнечного коллектора можно сравнить с термосом: одна черненая стеклянная трубка с жидкостью или антифризом вставляются в другую трубку, большую по диаметру. Вакуум создается вокруг полости с жидкостью, что обеспечивает теплоизоляцию и сохраняет 95% полученного тепла.

Остальные 5% потери относят на излучение селективного покрытия, которое изготовлено на основе аморфного полупроводника. За счет полупроводника, способность поглощения абсорбера увеличивается до 100%.

За счет того, что происходит достаточно низкий уровень теплопотери, теплоноситель в коллекторе удается нагревать до температуры 120-160°С. Это является достаточно весомым аргументом для того, чтобы применять вакуумные коллекторы в системе отопления жилья.

Какой тип солнечных коллекторов лучше?

Ответить на этот вопрос достаточно сложно, поскольку у каждого есть плюсы и минусы.

Плоские коллекторы являются более прочными и надежными, чем вакуумные, поскольку у первых конструкция более простая. Вакуумные коллекторы достаточно хрупкие, потому что при повреждении стеклянной трубки она мгновенно теряет свои свойства и требуется ее замена.
По сравнению со стоимостью ремонта, цена на ремонт плоского коллектора значительно выше, чем вакуумного. При повреждении плоского необходимо менять весь модуль, который повредился. А в вакуумных коллекторах замене подлежит только та часть (трубка), которая была повреждена. Но несмотря на это, устройство во время повреждения может работать.
Для нагрева воды на 20-40°С выше температуры окружающей среды, плоские коллекторы более эффективны. Вакуумные могут нагревать жидкость до температуры кипения.
В теплом климате более эффективно работают плоские коллекторы, так как в вакуумных теплопотери ниже. Следовательно, они более эффективны в зимний период при температуре до -30°С.
В уходе плоские коллекторы более удобны и просты. На них не задерживается снег и иней, а вакуумные необходимо очищать от снега, т.к. они не способны самоочищаться.

Вы можете проконсультироваться у наших специалистов и узнать, какую модель лучше выбрать именно для вашего проекта.