Солнечные коллекторы: основные типы и их особенности

Солнечные коллекторы: основные типы и их особенности

Современная альтернативная энергетика представлена системами, которые могут применяться не только для выработки электрического тока, но и для подогрева теплоносителей. Для этого используются специальные коллекторы. Их конструкционные особенности обеспечивают преобразование длинноволнового солнечного излучения в тепло, которое посредством специальных элементов выполняет нагрев воды (или другой жидкости). После этого она может передаваться в систему горячего водоснабжения или отопления.

Важно отметить, что в умеренном климатическом поясе такое оборудование, как правило, находится в активной эксплуатации только в теплый сезон года, то есть в период наибольшей солнечной активности. При этом подобные системы обеспечивают возможность экономии на коммунальных платежах как для домохозяйств, так и для объектов коммерческой недвижимости, например, небольших отелей.

Как правило, монтаж солнечных коллекторов для нагрева воды https://solar-tech.com.ua/solar-power-system/solar-collectors/ осуществляется с южной стороны кровельных конструкций. При этом важно, чтобы возможность установки данного оборудования была продумана еще во время проектирования здания. В противном случае это может потребовать проведения работ по реконструкции крыши.

Предлагаемые рынком коллекторы для подогрева воды делятся на два основных типа:

  1. плоские;
  2. вакуумные.
     

Выбор конкретной системы зависит от ряда факторов, в том числе от имеющихся потребностей и особенностей кровли.

Особенности коллекторов плоского типа

Данные системы характеризуются относительно небольшой ценой, а с конструкционной точки зрения представляют собой стеклянные панели, под поверхностью которых располагаются пластины из теплопроводящих материалов. Производство последних чаще всего выполняется на основе медных или алюминиевых сплавов с дополнительным покрытием. Именно оно обеспечивает эффективное поглощение всего спектра солнечного излучения (от УФ до ИК диапазона).


Основной конструкционный элемент такой установки изготавливается на базе матовых разновидностей стекла, отличающихся высокими тепло- и светопроводящими качествами. В целом в основе функционирования таких коллекторов лежит следующий принцип:

  1. стекло направляет солнечное излучение на фотопоглощающие пластины;
  2. они нагреваются и передают тепло воде;
  3. с помощью теплообменника жидкость перенаправляется в бак, где хранится до того времени, пока не будет использована.
     

Сегодня такое оборудование применяется не только в южных, но и в других областях Украины.

Вакуумные водяные коллекторы

С конструкционной точки зрения эти установки очень сходны с термосами. Они функционируют на основе системы стеклянных трубок. При этом внутрь изделий большого диаметра помещаются элементы малого сечения. Первые заполняются вакуумом, выполняющим функцию теплоизоляционного слоя, а вторые — теплоносителем (водой или иной жидкостью).


Кроме того, в конструкции таких коллекторов используются медные пластины с фотопоглощающими элементами. Именно они и обеспечивают эффективный нагрев жидкости.

В целом коллекторы вакуумного типа отличаются более высоким, по сравнению с плоскими модификациями, КПД. Также могут применяться при отрицательных температурах атмосферного воздуха.