21.11.2019

Типы солнечных коллекторов и их особенности

Солнечная энергетика развивается сегодня семимильными шагами. Рынок оборудования для накопления и использования солнечной энергии перенасыщен. Рассмотрим основные типы представленных на рынке солнечных коллекторов для организации горячего водоснабжения бытовым потребителям.

Солнечный коллектор (далее СК) — прибор для накопления и использования бесплатной энергии солнца для разогрева какого-либо теплоносителя. Как правило, размещается на плоских или наклонных поверхностях, обращенных в максимально солнечную южную сторону. По конструкции различают два основных вида солнечных коллекторов.

Плоский СК – в основе пластина из металла со светопоглощающим покрытием (абсорбер). К абсорберу крепятся (или располагаются в теле самого абсорбера) трубки, по которым циркулирует теплоноситель, забирая и перенося тепло от абсорбера по системе дальше. Чем длиннее ход трубок в абсорбере и меньше скорость движения теплоносителя, тем больше успеет забрать тепла у раскаленного абсорбера теплоноситель. Для повышения КПД работы вся эта конструкция помещается в теплоизолированный корпус из пластика или металла.


Вакуумный СК - в стеклянных трубках, из которых удален воздух (создан вакуум), располагаются «тепловые» трубки с особой легко испаряющейся жидкостью. Разогретый пар поднимается в верхнюю часть трубы, где находится теплообменник. Пар конденсируется на теплообменнике, выделяя энергию и разогревая теплоноситель внутри теплообменника. После конденсации жидкость стекает вниз и снова испаряется, разогреваемая солнцем. Такой процесс испарения и конденсации происходит постоянно.



Плоские коллекторы имеет ряд неоспоримых преимуществ над вакуумными. Прежде всего, это цена. За счет более обработанной технологии плоский коллектор существенно дешевле трубчатых.

Кроме того, в летний период при обилии прямого солнечного света плоский коллектор обеспечивает более высокий КПД, чем трубчатый. Поэтому он лучше подходит для организации горячего водоснабжения. Трубчатые коллекторы немногим более эффективны зимой, когда энергии солнца недостаточно.

Для ГВС рекомендуется выбирать такой коллектор, чтобы покрыть не более 70% необходимой энергии на нагрев. Если увеличивать площадь коллектора в стремлении к более высокой температуре нагрева воды, то из-за падения КПД значительно возрастут сроки окупаемости системы. Усреднено, можно считать, что для приготовления горячей воды на одного человека подойдет солнечный корректор площадью 1,0-1,3 кв.м. Таким образом, на семью из трех человек для обеспечения горячей водой в бытовых целях будет достаточно коллекторов общей площадью 3-4 кв.м.