Плоские солнечные коллекторы – удобный способ получения солнечной тепловой энергии

Для получения солнечной тепловой энергии потребителю обычно предлагается на выбор одно из двух распространенных решений: с одной стороны, плоские коллекторы, о которых и пойдет речь в этой статье, а с другой стороны, реже используемые вакуумные (трубчатые) коллекторы. Среди плоских коллекторов выделяют классические модели и вакуумные плоские коллекторы. И те, и другие улавливают солнечное излучение и преобразуют его в тепловую энергию. Эффективность солнечной системы определяется соотношением мощности солнечного излучения и мощности, которая может генерироваться гелиосистемой и в среднем составляет от 70 до 85 процентов.

Проверено годами и очень эффективно

Тот факт, что плоские солнечные коллекторы являются наиболее распространенным вариантом солнечных коллекторов. На протяжении многих лет они зарекомендовали себя как  эффективное, простое и надежное средство для улавливания и последующего преобразования солнечного излучения. Еще один положительный момент – их относительно невысокая цена. Дороже обойдется вариант с установкой вакуумных плоских коллекторов, но в последнем случае Вы получаете больший экономический эффект от использования Вашей гелиоустановки. Принцип функционирования обоих типов плоских коллекторов одинаков.

Лучи солнца, падающие на коллектор, должны быть уловлены и преобразованы в тепло в максимально возможной степени. Кроме того, коллекторы должны иметь надежную конструкцию и быть устойчивыми к атмосферным воздействиям, чтобы сохранять свою работоспособность вопреки часто неблагоприятным погодным условиям. Для этого, в производстве солнечных коллекторов используют технологические ударопрочные материалы, которые позволяют пропускать солнечный свет и помогают уменьшить тепловые потери.

Конструктивные элементы плоских коллекторов

Плоские солнечные коллекторы разрезВ конструкции плоских коллекторов используется четыре основных компонента. Ключевым среди них является поглотитель (абсорбер) – пластина, изготовленная из стекла, алюминия или меди, и покрытая специальным поглощающим слоем, которая улавливает солнечные лучи и преобразует их в тепло. Светопоглощающее покрытие необходимо для того, чтобы уловить и сохранить без потерь как можно большее количество солнечной энергии. В современных установках оно состоит из двух слоев: гальванического черного слоя и отдельного синего слоя. Это обеспечивает максимально возможную производительность всей гелиосистемы даже в условиях переменчивой погоды.

Корпус плоского коллектора дополняется теплоизоляцией его задней и боковых стенок. В основном для изоляции применяются плиты из минерального волокна или пенопласта. Благодаря своим изоляционным свойствам они обеспечивают как можно меньшую потерю тепла при его "транспортировке". Само тепло переносится непосредственно из коллектора в бак-термоаккумулятор при помощи жидкости-теплоносителя. Обычно используется смесь воды с антифризом – в этом случае гарантируется работа системы и в зимний период.

Корпус коллектора, как и его крышка, выполняют для всей конструкции защитную функцию. Она обычно прозрачна и изготовлена из стекла, вернее, из специального закаленного стекла, которое предварительно было подвергнуто термической обработке. Толщина такого солнечного стекла составляет от 3 до 6 мм. Крышка, как и сам корпус, играет защитную роль и предназначена для эффективной защиты чувствительного абсорбера от неблагоприятных погодных условий (дождя, снега или ветра). Светопроницаемой она сделана для того, чтобы эффективность работы гелиоустановки не снижалась. Так как солнечное стекло часто покрывается специальным слоем, задерживающим внутри корпуса излучаемые абсорбером тепловые волны, это позволяет получить в плоских коллекторах даже более высокий выход тепловой энергии.

Вакуумные плоские коллекторы как усовершенствованный вариант классической конструкции

Как уже было указано выше, в настоящее время плоские коллекторы существуют не только в их одной, стандартной версии. Вакуумные плоские коллекторы следует рассматривать как дальнейшее развитие существующей технологии. Их общая конструкция минимально отличается от вышеупомянутой конструкции стандартных коллекторов. Главное отличие состоит в том, что из корпуса коллектора откачивается воздух. Благодаря такому выкачиванию в корпусе коллектора создается вакуум, который помогает сократить потери тепловой энергии.

Еще одно отличие можно увидеть в задней части корпуса, где специальные опоры компенсируют атмосферное давление, действующее на него. Вакуумный плоский коллектор благодаря своей современной конструкции и меньшим потерям работает более эффективно, но является при этом и более дорогим приобретением. Иногда следует учитывать также некоторые конструктивные особенности, которые лучше всего обсудить непосредственно с квалифицированным специалистом, который позже и должен будет устанавливать систему.

Выводы

Преимущества плоских коллекторов многообразны. Низкие затраты на приобретение, высокая эффективность и надежная конструкция являются, безусловно, сильными сторонами таких гелиоустановок. А вакуумные плоские коллекторы представляют собой сегодня альтернативу для тех, кто хотел бы получать солнечную тепловую энергию с еще большей выгодой.  У плоских коллекторов различных конструкций может быть различная эффективность. Даже факторы внешней среды играют здесь прямую роль: коэффициент полезного действия снижается, например, при повышении температуры окружающего воздуха. Поэтому в любом случае следует обратиться к квалифицированному специалисту, который расскажет Вам о существующих видах солнечных коллекторов и поможет найти оптимальное индивидуальное решение для Вашего дома.