Солнечная энергия

Коллектор (от лат. collegere = собирать) является основным компонентом солнечной системы (гелиосистемы). Основные отличительные признаки коллекторов заключены в конструкции абсорбера и изоляции коллектора от окружающей среды. Физика процесса преобразования солнечного излучения в тепловую энергию одинакова для всех коллекторов: солнечная энергия в абсорбере преобразуется в тепловую энергию

Гелиоколлекторы для систем солнечного теплоснабжения подразделяются  на следующие основные типы:

• открытые (не застекленные);
• плоские;
• вакуумные

Все основы конструирования солнечных коллекторов сводятся к обеспечению наиболее большого поглощения солнечной энергии и максимальному уменьшению тепловых

Открытые солнечные коллекторы представляют собой одну лишь поглощающую панель (без корпуса), которая обычно изготавливается из пластика или резины, стойкой к ультрафиолетовому излучению, и крепится непосредственно к крыше.

Эти коллекторы используются в одноконтурных системах для нагрева воды в бассейнах. Применяются, в основном, в странах с теплым климатом и большим количеством ясных солнечных дней

Преимущества:

• возможный самый высокий КПД системы;
• простота;
• надежность;
• легкий монтаж;
• малый вес.

Недостатки:

• значительное снижение КПД с увеличением разницы температур;
• большая зависимость от погодных факторов (облачности, ветра и т.д.);
• ограниченное применение (используется только для бассейнов);
• большая чувствительность к минусовым температурам;
• малый эффективный срок эксплуатации.

Плоские солнечные коллекторы обеспечивающие отопление дома – это самый распространенный в Мире тип гелиоколлекторов. Современные образцы плоских гелиоколлекторов практически достигли  вершины своих максимальных теплотехнических возможностей, и в данный момент обладают наилучшим соотношением цены, надежности и эффективности.

Преимущества:

• Способность очищаться от снега и инея
• Высокая производительность летом
• Отличное соотношение цена/производительность для южных широт и теплого климата
• Возможность установки под любым углом
• возможность всесезонного эффективного использования;
• длительный эффективный срок эксплуатации.

Недостатки:

• снижение КПД (по сравнению с вакуумными коллекторами) с увеличением разницы температур в период с малым количеством солнечного излучения.
• Высокие теплопотери
• Низкая работоспособность в холодное время года
• Сложность монтажа связанная с необходимостью доставки на крышу собранного коллектора
• Высокая парусность

Вакуумные гелиоколлекторы За счет использования тепловых трубок в конструкции вакуумных коллекторов достигается больший КПД при работе в условиях низких температур и слабой освещенности. В то же время использование дополнительного теплового контура приводит к неизбежным потерям, связанным с передачей тепла между средами, поэтому при температурах выше +15 градусов эффективность вакуумных коллекторов практически совпадает, а иногда и ниже чем у плоских коллекторов. Современный вакуумнный солнечный коллектор способен улавливать солнечную энергию в очень широком спектре излучения(значительно шире видимого спектра.

Преимущества:

• Низкие теплопотери
• Работоспособность в холодное время года до -30С
• Способность генерировать высокие температуры
• Раньше начинает – позже заканчивает
• Удобство монтажа
• Низкая парусность
• Отличное соотношение цена/производительность для умеренных широт и холодного климата

Недостатки:

• Неспособность к самоочистке от снега
• Относительно высокая начальная стоимость проекта
• Рабочий угол наклона не менее 20°