son-kol

Сонячні колектора

В даній статті розглянемо різницю між плоскими та вакуумними колекторами, основні переваги та недоліки. Будову сонячних колекторів. Способи використання тепла отриманого від сонця.

Після здорожчання тарифів на газ та електроенергію все актуальнішими є альтернативні джерела енергії. І коли раніше це все нам здавалося занадто дорого, то зараз стає все більш популярним і навіть модним. Хочеться бути енергетично незалежним. І частково таку незалежність можна здобути.

Різні системи поглинання і використання сонячної енергії існують вже давно в країнах ЄС, США, Канаді та в багатьох інших розвинутих країнах світу. І вони довели свою ефективність. Прийшов час і нам переконатись в цьому.

Теплові сонячні панелі (колектора) найчастіше використовуються для нагріву води в системах гарячого водопостачання, а також для підігріву басейнів в теплу пору року. Також можна використовувати сонячні колектора для обігріву будинків та у технологічних цілях.

В даній статті піде розповідь про сонячні колектора та їх використання в системах гарячого водопостачання.

Типи сонячних колекторів

Спочатку розглянемо які бувають сонячні колектора.

За періодом використання вони діляться на сезонні та загальнорічного використання.

Сезонний колекторСезонний колектор

Сезонні сонячні колектора використовуються тільки в теплу пору року (оскільки вони бояться від’ємних температур). В таких колекторах міститься ємність з водою, яка нагрівається і використовується для ГВП (гарячого водопостачання). Системи ГВП з такими колекторами є простими і не потребують додаткових насосів, автоматики і т. д.

Колектора загальнорічного використання

Такі колектора можуть працювати в будь-який період року. Теплоносій в таких панелях не замерзає. Але ці системи значно складніші. Для них вже потрібні насосні групи, автоматика і звичайно ж бойлер, якому і передаватиметься отримане тепло.

За будовою сонячні колектора поділяються на плоскі і вакуумні.

Плоский сонячний колектор

Плоскі сонячні панелі

Плоскі сонячні панелі мають просту будову.

Монтаж таких колекторів також не є складним і по суті складається з монтажу рами та безпосередньо самої панелі. Панель є досить міцною тому не боїться попадання граду. Такі панелі є відносно не дорогими, а коефіцієнт корисної дії у них практично такий же як і вакуумних у літні жаркі дні. Також великим плюсом є те, що можна зкидувати надлишок тепла вночі на вулицю, коли, наприклад , немає відбору тепла від бойлера. Це дуже корисно, коли сім’я їде у відпустку на кілька тижнів або ще кудись на кілька днів. Сонячна система не буде постійно в перегрітому стані, оскільки вночі автоматика включить циркуляцію теплоносія і сонячний колектор віддаватиме тепло назовні. Таким чином, можна уникнути температури стагнації – температури при якій не дешевий теплоносій, що циркулює в контурі сонячної системи буде втрачати свої характеристики.

Недоліками таких колекторів є втрата ефективності при низьких температурах (або при великій різниці температур теплоносія і зовнішньої температури), оскільки просте утеплення колектора дозволяє втрачати велику кількість тепла поглинутого від сонця. Окрім того, плоскі сонячні панелі значно гірше поглинають розсіяне випромінювання. Також, значно поступаються ефективності на початку дня і в кінці, оскільки їх ефективність сильніше залежить від орієнтації відносно сонця.

Вакуумний сонячний колектор

Вакуумні сонячні колектори

Вакуумні сонячні колектори мають значно складнішу будову. Складаються з коаксіальних колб, які покриті шарами спеціального покриття і між якими відкачане повітря (вакуум), що робить їх практично не теплопровідними в зворотньому напрямку. Коли теплоносій в трубці має температуру 160°С то до неї можна спокійно доторкнутись і вона не буде гарячою з зовні.

Монтаж таких колекторів є дещо складнішим оскільки вони складаються з рами та 20-30 трубок, які треба на неї змонтувати. Але в цьому є і свої переваги, оскільки у важкодоступних місцях легше зібрати колектор з багатьох трубок ніж доставити сонячну панель розміром 1100ммх2300мм. Вакуумні трубки є досить крихкими і при ударі є імовірність розгерметизації. Але в разі пошкодження однієї трубки решту працюють, а пошкоджену можна легко замінити. У вакуумних сонячних колекторів значно менше вітрове навантаження. Вони стійкі до граду (більшість виробників дають гарантію, що трубка не пошкодиться при розмірі граду до 20мм).

Важливою перевагою вакуумних колекторів є значно вища ефективність поглинання розсіяного випромінювання (в похмуру погоду вони зможуть нагріти воду в бойлері до 25-35ºС), їх ефективність практично не залежить від зовнішньої температури.

Проблемою таких колекторів є зкидання надлишку тепла, хоча зараз знаходиться багато рішень цієї проблеми (злив теплоносія в спеціальну ємність, додаткова акумулююча ємність, додаткове джерело зкидання тепла).

Отже, в літній період ефективність плоского і вакуумного колекторів практично однакова, але чим більша різниця температур між зовнішньою і  всередині, тим ефективність плоского колектора стає меншою. На противагу цьому вартість вукуумного колектора буде значно більшою за вартість плоского.

В наступній статті розглянемо, як правильно вибрати кількість панелей та розмір бойлера.

/ Без категорії