Солнце – неисчерпаемый источник энергии, который человечество только учится использовать. Для многих солнечная энергетика ассоциируется с гелиостанциями, вырабатывающими электричество в промышленных масштабах, но так было только до недавнего времени. Новые технологии постепенно проникают в повседневную жизнь, делая ее более комфортной. Одно из таких новшеств – солнечные коллекторы.
В отличие от традиционных солнечных батарей, коллекторы не вырабатывают электричество – они нагревают воду, которую впоследствии можно использовать для бытовых нужд. Солнечный коллектор может быть плоским или вакуумным. Разница таких коллекторов в принципе работы, строении и эффективности. Первые эффективны в теплое время года, вторые – как зимой так и летом.
Плоский коллектор выполнен как прямоугольная панель. Вода в ней циркулирует по медной трубке в виде змеевика, уложенного поверх теплоизоляционного материала. Сверху трубка покрыта листом материала, имеющего высокую степень поглощения излучения в инфракрасном (тепловом) диапазоне. Также этот материал не имеет теплоотталкивающие свойства, за счет чего теплоноситель, циркулирующий по трубке, практически не остывает. Принцип работы панели следующий – солнце нагревает теплоноситель, который циркулирует в системе. Он в свою очередь поступает в бак-накопитель, в котором отдает тепло воде. Такая система необходима, так как если бы вместо теплоносителя в системе циркулировала вода, в солнечный день она бы вскипала и разрывала трубки.
Вакуумный коллектор отличается строением от плоского. Он состоит из отдельных стеклянных колб, смонтированных на металлической раме. Каждая колба имеет двойные стенки, а в пространстве между стенками отсутствует воздух. В середине колбы находится трубка или покрытие темного цвета из специального абсорбента, который не только поглощает солнечный свет, но отражает тепловое излучение, не выпуская его. Также в колбе находится металлический стержень, часть которого выходит за пределы колбы и помещается в верхней полой части рамы. Солнечный свет, попадая на колбу, нагревает стержень. Теплоотдачи от стержня практически нет, так как абсорбент не выпускает тепловое излучение наружу, а прослойка вакуума не допускает его передачи конвекцией. В полости рамы медный стержень нагревает теплоноситель, который как и в случае с плоским солнечным коллектором, передает его воде в баке-накопителе.
Плоские коллекторы лучше воспринимают прямой солнечный свет, поэтому они малоэффективны в пасмурную погоду. Вакуумные коллекторы используют даже рассеянный свет, поэтому они эффективны в любую погоду. Разные характеристики коллекторов послужили тому, что плоские коллекторы более распространены на юге страны, а вакуумные – на севере.
Смотрите также Установка счетчиков воды для юридических лиц в Москве