Гелиоколлекторы: как солнечное излучение преобразуется в тепло для нашего дома

Солнечные коллекторы представляют собой главные элементы солнечных систем, напрямую трансформирующих энергию Солнца в тепло. Ниже будет рассказано об их конструкции.

В настоящее время применяют коллекторы на солнечной энергии в форме пластин и вакуумные. Их достоинство – маленькая цена. Плоское устройство включает раму, сделанную из оцинкованного материала (в т.ч. анодированного алюминия). В ней находится защищенное от внешних воздействий градоустойчивое стекло. В состав последнего входит лишь 0,03% Fe. Примерная толщина стекла составляет 0,3 см. Помимо задачи по охране, оно снижает расход тепловой энергии.

Плоский вид коллекторов

Основной составной частью плоского оборудования стал поглотитель. Он безупречно вбирает в себя энергию дневного светила, создавая маленький уровень выделения тепла. Материалом, из которого изготовлен поглотитель, является медь с покрытием из слоистой структуры, включающей от трех и больше слоев диэлектриков. Как раз за счет данного покрытия достигается указанный выше эффект.

На этом элементе плоского гелиоколлектора находится трубка с движущимся носителем тепловой энергии. Поглотитель сверху покрыт оболочкой коллектора, обладающей дополнительной защитой от воздействия тепла для уменьшения расхода тепловой энергии. Самый большой объем энергии дневного светила, накапливающейся в гелиоколлекторе, как правило, приходится на то время суток, когда Солнце находится на юге в зените. Когда оно расположено на востоке или на западе, то функционирует сама конструкция.

Гелиоколлектор, работающий на вакууме представляет собой комплект вакуумных трубок для трансформации солнечной энергии в тепло, которое в дальнейшем направляется в резервуар-накопитель с помощью вращающегося в конструкции теплоносителя. Последний ни в коем случае нельзя подвергать воздействию низких температур!

Особенности конструкции солнечного коллектора

Вакуумная трубка является тепловым трубопроводом. Иными словами, это пустой внутри канал из меди, запаянный в верхней и нижней части. Наверху есть раструб. Содержимое канала представляет собой неядовитый реагент, превращающийся в пар во время кипения. Пары в свою очередь переходят в наконечник вакуумной трубки. Величина температуры здесь составляет двести пятьдесят градусов по Цельсию. Образуя влагу от разницы температур, реагент выделяет тепло стенам вакуумной трубки, спускаясь по ним в нижнюю часть. Затем все начинается заново.

Есть различные варианты того, как взять тепло. Есть возможность сразу с верхней части вакуумной трубки посредством емкости, впаянной в трубу, по которой необходимо обеспечить протекание солярки. В контуре, который является закрытым, есть возможность применить жидкое вещество на основе гликоля (морозостойкую). В данном случае тепловая энергия переходит в накопительный резервуар.

В негерметичной конструкции применяют воду, попадающую непосредственно в специальную конструкцию (бойлер). Так или иначе, но тепловая энергия после поглощения попадает в носитель тепловой энергии и не уходит в окружающую среду.

Отличия между плоским и вакуумным типом коллекторов на солнечной энергии:

Основная разница заключается в принципе их работы. Благодаря этому их коэффициент полезного действия будет выше.
Кроме того, вакуумные трубки, по сути, являются цилиндрами. Они вбирают в себя солнечную энергию и функционируют до захода солнца. Трубки надежно укрыты от негативных погодно-климатических условий.
Но есть некоторые тонкости. Прежде всего, вакуумные трубки нужно присоединять к конструкции самому владельцу. Однако в плане устранения неисправностей и диагностики системы данное обстоятельство можно смело отнести к преимуществам. При выходе из строя вакуумной трубки не надо прекращать функционирование всей конструкции.