Публикации

« Назад

Солнечные коллекторы

В ближайшие годы, человечество неминуемо столкнется с  глобальными проблемами, рожденными добычей и использованием полезных ископаемых, таких как нефть и природный газ. Как известно, запасы традиционных видов топлива на всей территории нашей планеты подходят к концу, и их многолетнее потребление привело к прогрессированию экологической катастрофы. Новое тысячелетие должно и может стать эрой использования альтернативной энергетики, которая со временем полностью заменит нефть и природный газ.

солнечный коллектор гелиосистемаСолнце — уникальный природный источник жизни на планете. Этот источник является не только бесплатным и неисчерпаемым, но также самым экологически чистым, из всех видов энергии доступных человечеству.

Человек, на протяжении всей жизни, постоянно использует энергию солнца для своих целей. Люди старшего поколения  хорошо помнят, а некоторые, по традиции, все еще и имеют на дачных участках металлические бочки и баки, которые гордо возвышаются на дряхлых кабинках для душа. Окрашенные черной краской, они стоят здесь, согревая воду в жаркие солнечные дни.
Растущие потребности современного человека вносят все больше и больше изменений во всех областях нашей жизни. Новые прогрессивные технологии быстро входят в быт человека, помогая ему более комфортно оформить свою жизнь. И на смену черным бакам, на службу человеку приходят солнечные коллекторы — современные системы для сбора и превращения солнечной энергии в энергию тепла, эффективные и экономные, выполненные из новейших материалов, рожденных сегодняшним днем.

Принцип работы солнечных коллекторов достаточно прост. Солнечная энергия накапливается в коллекторе (он состоит из медных труб приваренных к пластине со специальным теплопоглощающим покрытием) и нагревает рабочую жидкость. При росте температуры тепловые насосы направляют нагретую жидкость в теплообменник бойлера или буферной ёмкости, где жидкость солнечных коллекторов отдает свое тепло воде, и, охлаждаясь, возвращается обратно в коллектор.

солнечный коллектор гелиосистемаЭффективность солнечных коллекторов зависит от многих факторов. В первую очередь, от природного расположения района установки. Чем больше солнечных дней, - тем выше эффективность Солнца. Вторым очень важным моментом является сторона света, к которой будут обращены панели солнечной системы. При установке в южном направлении - эффективность будет максимальной и, соответственно, потребуется минимальная площадь панелей. Если такое расположение не представляется возможным, то лучше использовать трубчатые коллекторы, предполагающие более широкий диапазон работы.
Значительно увеличивается эффективность солнечных коллекторов при правильном определении угла крепления по отношению к солнечным лучам. Максимальная эффективность достигается при перпендикулярном падении лучей. Подобрать идеальный угол довольно сложно, поскольку положение солнца постоянно изменяется. Рекомендуется усредненное значение угла наклона: летом – 27…30⁰; зимой – 60…65⁰. Коллекторы, которые используют в летний период, чаще устанавливают под углом 30⁰. Если же это трубчатый коллектор, используемый круглый год – то угол наклона должен быть около 45⁰. Регулировать угол наклона коллектора, расположенного на крыше довольно проблематично, однако потери энергии, в этом случае, будут самыми незначительными.

В настоящее время рынок предлагает различные виды солнечных коллекторов.

солнечный коллектор гелиосистемаСолнечные коллекторы условно делятся на плоские (плоскопанельные) и вакуумные.
Солнечный коллектор представляет из себя миниатюрную теплицу, которая накапливает тепло под стеклянной панелью. Стеклянная панель должна иметь большую площадь, так как солнечная радиация распределяется по поверхности. Существующие солнечные коллекторы имеют различные размеры и конструкции, в зависимости от их использования. Они могут обеспечивать предварительный нагрев воды для существующих водонагревателей, снабжать небольшое хозяйство горячей водой для приготовления пищи, мытья полов или стирки.
Низкотемпературные коллекторы производят низкопотенциальное тепло (ниже 50 ⁰C). Они используются для подогрева воды в бассейнах и в случаях, когда не требуется слишком горячая вода.
Среднетемпературные коллекторы вырабатывают высоко- и среднепотенциальное тепло (обычно 60-80 ⁰C). Это самый распространенный вид коллекторов, так называемые, плоские коллекторы, теплопередача в которых осуществляется посредством жидкости.
Прямоточные вакуумные солнечные трубчатые коллекторы. Эти коллекторы имеют высокий уровень поглощения и малую потерю энергии, благодаря медному поглотителю, встроенному в каждую вакуумированную трубку. Чаще всего они используются в жилом секторе для нагрева воды. В этих системах теплоноситель прогревается до 120-160 ⁰C.
Вакуумный трубчатый коллектор с тепловой трубкой. Его строение похоже на строение обычного термоса - внутри коллектора между внутренней и наружной частями образуется вакуум, что позволяет теплоносителю достигать температуры до 250—300 °C, а сохранение собранной солнечной энергии достигает 95%.

Солнечные системы  успешно применяются для обогрева жилых домов, коттеджей, гостиничных комплексов, солнечный коллектор гелиосистемапредприятий, промышленных объектов.

Использование солнечных коллекторов позволит решить такие вопросы как:

- обеспечение горячего водоснабжения в автономном режиме;
-   отопление как жилых, так и производственных помещений;
-    подогрев воды в бассейнах;
- обеспечение технической водой нужного теплового режима на производстве и в быту.

08.01.2014 00:48


{literal}