Что такое солнечные коллекторы?

Поглощая световую энергией, солнечный коллектор преобразует ее в тепло. В общем, коллектор – мини теплица. Под стеклянной панелью в пластине-поглотителе собирается тепло, нагревая жидкость-теплоноситель, которая в дальнейшем прогревает бак с водой.

Поверхность коллектора улавливает солнечную радиацию, именно поэтому площадь поверхности влияет на количество тепла, которое накапливает коллектор. В результате, большая площадь поверхности - больше тепла. Потеря тепла предотвращается благодаря особой конструкции коллектора, обеспечивающая теплоизоляцию. Правильное проектирование и качественная установка коллектора позволяет собирать максимум солнечного света.

Вот один интересный факт: сегодня коллекторы пользуются особой популярностью и являются эффективными устройствами, которые работают на солнечной энергии. Эффективность коллекторов составляет 90-95%.

У солнечных коллекторов достаточно обширное применение. Их используют практически для всех хозяйственных нужд, где необходимо тепло:

автономное горячее водоснабжение;
полное или частичное отопление жилых помещений;
подогрев бассейнов (открытые и закрытые);
обогрев теплиц, складов, производственных помещений и пр.

Солнечные коллекторы абсолютно безопасны не только для здоровья людей, но и для окружающей среды, потому что не производят вредных выбросов. При отказе одного домохозяйства от обычных, ныне популярных, систем отопления, предпочитая солнечный коллектор, можно предотвратить выброс углекислого газа в атмосферу на несколько тонн в год, при этом уменьшая выброс двуокиси серы, закиси азота и угарного газа.

Все солнечные коллекторы можно разделить на две группы: активные и пассивные. В активных системах используют насосы, которые направляют тепло в бак. Пассивные (тип термосифона) – работают за счет циркуляции горячей воды естественным образом.

Следует отметить, что одним из главных преимуществ солнечных коллекторов является экономичность. При их установки, Вы снизите годовые затраты на горячее водоснабжение на 90%, а экономия на отоплении составит 30%, в зависимости от региона, в котором Вы проживаете.

Такая экономия достигается из-за снижения нагрузки на уже имеющийся бойлер или газовый котел. За счет этого, увеличивается срок службы Вашей системы в два раза. Также важным фактором является автономность от центральных систем отопления и водоснабжения, что избавит Вас от зависимости от сбоев водоснабжения.

Основным компонентом солнечной установки - это коллектор, который образует солнечную радиацию в тепло, после чего передает его воде, находящейся в теплоаккумулирующем баке. Из коллектора с помощью теплообменника тепло передается воде в аккумулирующей теплобак. В этом процессе теплообменником может быть змеевик, который расположен на дне бака, или оболочка вокруг бака, внутри которой циркулирует жидкость-теплоноситель. Бак для воды может достигать любых объемов. Например, у вертикальной конструкции наибольший КПД. В разных частях бака разная температура воды. Благодаря этому технологическому решению, предотвращается смешивание воды верхней части, где она уже горячая, с входящей холодной водой. А в горизонтальном баке производительность системы снижается на 10-20%.

Чтобы нагретая вода оставалась горячей целую ночь, необходима хорошая теплоизоляции бака-накопителя. Потеря тепла зависит от разных факторов: температура воздуха, ветер, время года. Поэтому ночью охлаждение воды составляет от 0,5 до 1 С в час. При хорошей теплоизоляции, температура воды в баке должна сохраняться до 2 суток.

Насос размещается между коллектором и баком – накопителем. Обеспечение циркуляции воды контролирует насос, который включается тогда, когда температура солнечного коллектора превышает температуру бака. При установке теплообменника-змеевика на дне бака, можно значительно упростить систему – установить светочувствительный элемент или подключить контроллер солнечной станции, который обеспечит автоматическое включение насоса в дневное время суток.

Для соединения бака – накопителя с коллектором используют трубки из нержавеющего материала. При разработке проекта. Желательно установить их внутри дома, а также необходимо иметь несколько дополнительных трубок между коллектором и кранами для снижения потери тепла и обеспечения быстрой доставки воды к потребителю, с максимальной задержкой в 10-20 секунд.