Основные виды солнечных водонагревателей

Основные виды солнечных водонагревателей

 Наиболее доступны с учётом эффективности и приемлемой цены плоские солнечные коллекторы, которые характеризуются максимальной простотой и надёжностью конструкции.

Вода под Солнцем

Обращённая к солнцу сторона покрыта специальным стеклом с высокой степенью пропускания солнечного излучения. Несмотря на простоту и высокие показатели эффективности, такие устройства не лишены недостатков как раз из-за своей плоской формы. С одной стороны, площадь остекления коллектора должна быть как можно больше, чтобы улавливать максимальное количество излучения. С другой, это требует дорогих высокопрочных стёкол достаточной толщины, чтобы противостоять непогоде, нагрузкам от собственного веса и снежного покрова.

Когда поверхность коллектора плоская, количество солнечного излучения достигает своего максимума только когда лучи перпендикулярны поверхности. Утром и вечером солнечные лучи падают под углом и количество поглощаемого солнечного излучения уменьшается. В зимнее время производительность падает за счет возросших теплопотерь.

  Устройства с вакуумными солнечными коллекторами являются более сложными. Такая установка собирается из отдельных вакуумных трубок из ударопрочного стекла, каждая из которых представляет собой стеклянный цилиндр с двойными стенками, между которыми откачан воздух. Часто их внутренняя сторона покрывается зеркальным слоем, чтобы проходящие мимо лучи отразились и попали на неё с обратной стороны. Это позволяет обеспечить высокую эффективность устройства даже при слабом рассеянном солнечном излучении в облачный день или отрицательной температуре наружного воздуха.

Вакуумная тепловая трубка

Конструкция вакуумных трубок похожа на конструкцию термоса: одна трубка вставлена в другую с большим диаметром. Между ними откачан воздух, что и создает совершенную теплоизоляцию.
 Внутренняя трубка покрыта специальным селективным слоем, который хорошо абсорбирует (поглощает) солнечную энергию, а вакуум препятствует потерям тепла.
 Медная трубка запаяна и содержит небольшой объем легкокипящей жидкости. При нагреве жидкость испаряется и забирает тепло вакуумной трубки.
Пары поднимаются в верхнюю часть – наконечник, где конденсируются и передают тепло теплоносителю основного контура. После чего конденсат стекает вниз и процесс повторяется. Испарение жидкости начинается при достижении температуры внутри трубки +30°С. При меньшей температуре трубка «запирается» и дополнительно сохраняет тепло.
 Такие трубки способны функционировать и в пасмурную погоду, и при отрицательной температуре. Вакуумная трубка устойчива к замораживанию и работоспособна без повреждений до -50°С.

 Вакуумные солнечные коллекторы производят в среднем на 30-40% больше тепловой энергии в течение года по сравнению с другими типами. В солнечные летние дни разницы в работе хороших плоских и вакуумных солнечных коллекторов практически незаметна. Однако при низкой температуре окружающей среды преимущества вакуумных коллекторов становятся очевидны.

Трубчатые солнечные водонагреватели иногда ошибочно относят к плоским, однако, это не так. Светопоглощающие трубки круглые, благодаря чему их обращенная к солнцу площадь остаётся постоянной в период с 7 до 17 часов астрономического времени. И при первых лучах солнца, и днём, когда оно неистово палит, и на закате трубки будут нагреваться с одинаковой интенсивностью. То есть вакуумный трубчатый водонагреватель начинает производить горячую воду уже тогда, когда плоский коллектор ещё простаивает. Чем дальше на Север, тем экономически выгоднее использовать именно вакуумные трубчатые солнечные коллекторы. Хотя они и стоят намного дороже, чем плоские. В богатых на ясные дни южных широтах всё наоборот.

ДОМ ИДЕЙКофулсо Урал