Солнечный коллектор - устройство и виды
Солнечный коллектор - это такое устройство, которое предназначено для сбора и преобразования тепловой солнечной энергии, она переносится видимым светом и инфракрасным излучением. Принцип действия такого приспособления заметно отличается от принципов работы солнечных батарей. Солнечный коллектор не производит электрическую энергию, он лишь осуществляет нагрев теплоносителей. Фактически, это приспособление можно назвать простым источником тепловой энергии. На данный момент есть два основных типа такого прибора, как солнечный коллектор: вакуумный и плоский. Основной характеристикой любого подобного устройства является коэффициент поглощения. У коллекторов он составляет 95-98 процентов, что очень много.
Вакуумный солнечный коллектор может обеспечить сбор излучения Солнца фактически в любую погоду. Его работа и КПД (коэффициент полезного действия) не зависят от внешней температуры. Основное преимущество такого устройства - это возможность его полноценной работоспособности даже при отрицательных температурах. Это очень важно для северных стран и регионов. Также вакуумный солнечный коллектор может быть по конструктивному исполнению и способу, которым нагревается вода, сезонным и внесезонным.
В сезонной системе бак накопитель и вакуумные стеклянные трубки монтированы под одну рамку. Трубки непосредственно входят в накопительный бак благодаря уплотнительному резиновому кольцу. Вода в вакуумных трубах нагревается. Вследствие ее естественной циркуляции горячие слои начинают подниматься в бак. К водопроводу такой солнечный коллектор подключается через запорные клапаны, которые и поддерживают уровень воды в накопительном баке. Горячую воду из накопительного бака вполне можно использовать на любые бытовые нужды. Преимуществом такой системы является ее удобство и надежность, поэтому довольно просто в домашних условиях сделать и эксплуатировать самодельный солнечный коллектор подобного типа. Однако использовать такие устройства в условиях умеренного климата можно, где-то начиная с середины весны и до начала осени, до наступления ночных заморозков.
Всесезонные или же разделительные коллекторы немного сложнее ввиду их универсальности. Принцип их действия напоминает работу установок центрального отопления. Такая закрытая система, в отличие от сезонной, работает только под давлением водопровода. В таком солнечном коллекторе применяют специальные вакуумные трубки, которые могут работать при очень низких температурах (до –40 °С) и под давлением водопровода.
Сам коллектор и накопительный бак расположены отдельно и соединены между собой трубопроводом. Коллектор обычно монтируют на крыше здания, а бак-накопитель находится внутри. Такую систему иногда называют сплит-системой. Работа всей системы такого устройства, как вакуумный всесезонный солнечный коллектор, автоматизируется специальными контроллерами. Теплоноситель принудительно циркулирует в системе. Для этого применяют специализированные циркуляционные насосы.