Вакуумный солнечный коллектор

Солнечная энергия – один из безопасных и восстанавливаемых энергетических источников на нашей планете. Ее использование для получения горячей воды и тепла с каждым годом увеличивается. Есть предположения, что к 2020 году энергия солнца будет обеспечивать пятую часть мирового потребления электроэнергии. Для преобразования солнечной энергии в тепловую применяется гелиосистема – плоский или вакуумный солнечный коллектор.

Вакуумный солнечный коллектор

Экономическая эффективность и функции гелиосистем

Ежегодно в эксплуатацию вводится до 3 млн. гелиоустановок. Солнечные коллекторы применяются не только в странах с теплым климатом. Имеется положительный опыт эффективного использования солнечной энергии на Аляске.

Гелиосистемы полностью автоматизированы и могут подстроиться под разные климатические условия, сохраняя нужную температуру воздуха и воды. При сильных морозах включается режим антизамерзания, а при нехватке солнечного света – срабатывает встроенный нагреватель-дублер (электронагреватель).

На производительность системы существенно влияет мощность солнечного потока и количество ясных дней в регионе, где установлен коллектор. В среднем, показателя в 300 солнечных дней, достаточно для быстрой окупаемости и высокой продуктивности гелиосистемы.

При расчете срока окупаемости экономисты учитывают динамику цен органического топлива, рыночную стоимость солнечных коллекторов и сопутствующие эксплуатационные затраты. Монтаж и использование гелиосистемы полностью окупиться в течение от двух до пяти лет (зависит от климата и вида коллектора), при этом, дальнейшее получение энергии происходит бесплатно. Срок службы солнечных коллекторов – до 30 лет.

Гелиосистемы могут использоваться для удовлетворения различных потребностей человека. К основным функциям солнечных коллекторов можно отнести:

  • обогрев воды (позволяет не зависеть от централизованного горячего водоснабжения);
  • частичное (временное) или полное отопление помещений;
  • подогрев воды, используемой в бассейнах (закрытых и открытых);
  • тепличное отопление;
  • регулировка работы имеющегося центрального водоснабжения и отопления.

Отмечается высокая эффективность применения солнечных коллекторов при нагреве воды для бассейнов и водяных теплых полов. Особенно, если работа солнечной установки происходит в тандеме с тепловым насосом.

Достоинства и область применения

Использование любого вида гелиосистемы сопровождается рядом преимуществ:

  • экологическая безопасность – коллектор во время эксплуатации не загрязняет атмосферу токсичными парами;
  • может подсоединяться к общей системе отопления и водоснабжения, оптимизируя их работу;
  • экономия затрат по обогреву воды (до 60% за год) и отоплению помещения (до 30%);
  • круглогодичное использование.

Перечисленные преимущества и возможности солнечных коллекторов обуславливают широкий спектр их применения:

  • частный сектор (дома, коттеджи, дачи);
  • производственные предприятия;
  • организации и учреждения (детские сады, летние лагеря, школы, базы отдыха);
  • спортивные комплексы (бассейны, стадионы);
  • туристические и торгово-развлекательные комплексы;
  • общепит (столовые, рестораны, кафе и др.);
  • автомойки и автозаправки;
  • сельскохозяйственные предприятия (теплицы, автономных построек и прочее).

Установка солнечного коллектора возможна в любой момент эксплуатации помещения (на этапе строительства или по завершению). При монтаже гелиосистемы к имеющемуся теплоснабжению, обычный бойлер заменяют накопительным баком, а солнечные коллекторы (плоские или вакуумные) крепят на крыше.

Схема работы солнечного вакуумного коллектора

Схема работы солнечного вакуумного коллектора

Преимущества и недостатки

Солнечные вакуумные коллекторы имеют меньшие теплопотери, по сравнению с плоскими. Применение вакуумных нанотехнологий в производстве коллекторов позволило добиться высокой эффективности и надежности гелиосистем.

Рассмотрим главные плюсы использования вакуумных коллекторов:

  1. Производительность. В трубках коллектора имеется вакуум – идеальный теплоизолятор, что позволяет поддерживать оптимальный уровень тепла даже в осенне-зимний период. За счет сохранения КПД на высоком уровне, производительность вакуумного коллектора на 40% превышает производительность плоского коллектора.
  2. Надежность. Срок службы эксплуатации вакуумных коллекторов около 30 лет. Их долговечность и бесперебойность работы обязаны современным прочным материалам. В состав вакуумных трубок входит высококачественная медь. Внешний корпус трубок отлит из боросиликатного стекала, которое способно выдерживать высокие нагрузки. Применение вакуумных коллекторов особенно актуально для климатических зон, где шквалы, ураганы, град – не редкость.
  3. Эффективность использования солнечной энергии. Цилиндрическая форма абсорбера вакуумного коллектора улавливает и удерживает даже рассеянную солнечную энергию, которую не способен преобразовать плоский корректор. С одного квадратного метра абсорбера вакуумной гелиосистемы можно удержать солнечной энергии на 40% больше, чем с аналогичной площади солнечной установки плоского типа. Закругленность трубок позволяет получать до 97% солнечной энергии с раннего утра и до позднего вечера.
  4. Удобство в эксплуатации. В случае повреждения вакуумной трубки, ее замена происходит без остановки работы системы (не требуется слив циркулирующей жидкости). При недостатке тепла можно добавить несколько трубок, а при его избытке – временно снять. После чистки вакуумного коллектора от снега или оледенения, он быстро приходит в рабочее состояние. Поверхность коллектора обладает низкой тепловой инерцией, за счет тонкого стеклянного покрытия.
  5. Дезинфекция воды. Температура нагрева воды при работе гелиосистемы достигает высоких показателей, что обеспечивает ее обеззараживание и предотвращает размножение патогенных организмов.
  6. Легкость монтажа. При установке вакуумных коллекторов особых трудностей не возникает, главное, чего надо придерживаться – расположить коллектор под углом, чтоб дать возможность жидкости, внутри трубок, стекать вниз.

Недостатки солнечного отопления сводятся к крайне низкой эффективности при низких температурах и в ночное время, тем самым стоит вопрос о том, что эта система отопления не может быть единственной в доме. Так же вакуумные солнечные коллекторы стоят дороже плоских.

Солнечные установки вакуумного типа приобретают всю большую популярность среди населения и крупных компаний. Если раньше многих отпугивала цена вопроса, то сегодня стоимость оборудования несколько снизилась, а функциональные возможности – улучшились и модифицировались.

Статьи по теме
Это интересно
Гидрозатвор для канализации Сантехническим термином гидрозатвор обозначается система водяной заслонки,... 
Септик «Тополь» Выражение «удобства во дворе» знакомо многим владельцам загородных домов,... 
Аэратор для смесителя Задумываться об экономии ресурсов, воды и электричества заставляют лучше... 
Технология изготовления экрана для батареи Далеко не всегда радиатор отопления имеет привлекательный внешний вид,...