Днепр,
пр. Д.Яворницкого, 115
Будни с 9:00 - 18:00
Суббота с 10:00 - 18:00
0 Корзина 0,00 грн

Солнечный коллектор и его разновидности

Солнце – это источник света и тепла, и сейчас люди научились использовать его излучение для собственных нужд. Используя его способность нагревать все вокруг себя, изобрели солнечный коллектор (СК) – оборудование способное вырабатывать тепло круглый год.

Как известно темные поверхности нагреваются сильнее светлых, этот принцип и положен в основу работы коллектора. Солнечные лучи поглощаются абсорбером (поверхностью СК) и передается теплоносителю. А далее полученное тепло накапливается либо в теплоаккумулирующей емкости, либо сразу используется для нагрева.

Определение. Солнечный коллектор — установка для прямого преобразования энергии Солнца в тепловую энергию.

Солнечное отопление известно уже 1000 лет. Человечество грело воду солнечной энергией, ещё за долго до того, как появилось ископаемое топливо, использующееся сегодня (газ, уголь и тд.). Однако ранее в зимний период такая схема не работала, и тогда в 1767 году был изобретен первый плоский коллектор, для того чтобы была возможность обогреваться солнцем и зимой.

Немного истории. Самый известный из коллекторов — плоский — был изготовлен в 1767 году швейцарским ученым по имени Гораций де Соссюр. Позднее им воспользовался для приготовления пищи сэр Джон Гершель во время своей экспедиции в Южную Африку в 30-х годах XIX века.

Совет. Для лучшей работы солнечного коллектора и максимальной передачи тепла теплоносителю, необходима достаточная изоляция от окружающей среды, сверху стеклом, по бокам и снизу теплоизоляционным материалом.

Основные типы солнечных коллекторов:

  • плоские
  • вакуумные
  • концентраторы

Плоские солнечные коллектора имеют гладкий абсорбер, под которым находятся трубки, по которым циркулирует теплоноситель. Чаще всего абсорбер выполнен из металла и имеет темный цвет.

Чтобы изолировать коллектор от окружающей среды, его обратную сторону и торцы утепляются теплоизолирующим материалом, а переднюю часть накрывают стеклом.

Таким образом солнечный свет свободно проходит через защитное стекло, а полученное тепло обратно не попадает, а остается внутри коллектора образуя парниковый эффект. В такой конструкции стекло, также препятствует охлаждению коллектора за счет тепловой конвекции воздуха.

Примечание. Существуют модели плоских коллекторов с двойным фронтальным остеклением между которыми прослойка воздуха, что способствует увеличению эффективности его работы, но в то же время увеличивает стоимость и вес конструкции.

Некоторые модели плоских коллекторов нагревают теплоноситель до температуры 150 град, однако это не очень актуально, так как в основной массе конструкций, температура не может быть выше температуры кипения воды. Поэтому плоские коллектора можно оставлять без присмотра, не боясь за перегрев системы.

Одной из разновидностей плоского коллектора, является гибридный СК, который помимо тепла вырабатывает также и электроэнергию. Это обусловлено включением в его конструкцию фотоэлементов, превращающих излучение в электроэнергию.

Вакуумные коллекторы названы так в честь способа, с помощью которого они накапливают тепло. Состоят они из стеклянных трубок в середине которых находятся теплопоглощающие элементы и создан вакуум, который является отличным теплоизолятором и не дает теплу уходить обратно в окружающую среду.

Вакуумные солнечные коллекторы отлично работают даже в пасмурные или облачные дни, морозы до -25ºС, и на солнце способны нагревать теплоноситель до 300°С. Поэтому вся система на их основе значительно сложнее аналогичных систем с другими типами СК. Обычно она включает в себя контроллер, который защищает систему от перегрева, клапаны и расширительный бак, которые обеспечивают сброс излишнего тепла, циркуляционный насос и бак-накопитель.

Коллекторы-концентраторы редко применяются, однако используются в ситуациях, когда необходимо получить очень высокую температуру.

Самым простым вариантом концентратора может быть линза, хотя в современных коллекторах концентраторах используются параболические зеркала, которые собирают все лучи в одну точку. И температура в этой точке несколько сотен градусов, а нагретый до такого состояния теплоноситель превращается в пар, который используется для получения энергии в паровой турбине.

Мы рассмотрели основные виды солнечных коллекторов, однако, чтобы определиться какой тип выбрать, желательно подбирать его для каждого случая индивидуально. В следующих статьях мы обязательно рассмотрим сравнение коллекторов и факторы, влияющие на выбор того или иного типа. 

Комментарии
Пока нет комментариев
Написать комментарий
Имя*
Email
Введите комментарий*
Alternativ Solution Контакты:
Адрес: Дмитрия Яворницкого, 115 49000 Днепр,
Телефон:+38 098 641 0004, Телефон:+38 099 914 0004, Электронная почта: info@altshop.in.ua