Особенности работы солнечных коллекторов. Работа солнечного коллектора

Как работает солнечный коллектор

Опубликовано 21.12.2016 | Автор: kmveg

В настоящее время, солнечные коллекторы стали уже не инновационной диковинкой, а довольно привычным приспособлением для тех, у кого нет возможности стандартным способом получить горячую воду и отопить жилье. Почему? Да потому что это устройство преобразовывает в источник тепла ту энергию, которая доступна каждому вне зависимости от места обитания, а именно солнечную.

солнечный коллектор

Но даже если солнечный коллектор и видели визуально, то вряд ли вникали в особенности его работы. Многие могут подумать, что они схожи с фотоэлектрическими панелями, но между ними существует одно заметное отличие. Так если панель позволяет использовать энергию солнца лишь на 15-20 % то коллектор на все 70 % а то и 85 %. Как это возможно.

Особенности работы

В целом, принцип действия устройств основан на том, чтобы захватывать, концентрировать и направлять солнечную энергию в нужное русло, в нашем случае, для использования людьми. Коллекторы являются неотъемлемой частью водонагревательных устройств, которые помимо коллектора состоят из следующих элементов:

Аккумулятора, коим выступает бак с водой.
Теплообменного контура.
Теплоносителя, коей является пропилен-гликоль.

Принцип действия коллектора предельно прост. Пропилен-гликоль в теплоносителе нагревается солнечным теплом, а затем по законам теплообмена отдает свою тепловую энергию воде, находящейся в баке аккумуляторе.

солнечный коллектор

Станция управления при этом контролирует подачу и нагрев воды, а в случае недостатка энергии солнца, вода донагревается при помощи электронагревательного элемента.

Разновидности солнечных коллекторов

Современному миру известны коллекторы двух видов:

Плоские, то есть те, что представляют собой плоскую коробочку с трубками и теплоносителем, покрытую стеклом.

Вакуумные, то есть те, что представляют собой большие и пустые трубочки из стекла с содержащимся внутри теплоносителем.

Первый тип считается более прочным, но в случае его повреждения ремонту он подлежать не будет, в отличие от вакуумного. В то же время, вакуумные коллекторы способны прогреть воду до более высокой температуры, хотя уровень нагрева зависит от диаметра самих трубок.

Занятно, что длина трубок может варьироваться в среднем от 1,2 до 2,5 м, а самой распространенной является трубка с диаметром в 5,8 см. Срок службы коллекторов 15 — 30 лет в среднем и это вне зависимости от вида. Согласитесь, довольно большой срок с учетом многообещающей экономии.

Принцип работы солнечного коллектора можно понять благодаря этому видео:

Твитнуть

Работа плоского солнечного коллектора

Если Вы читаете эту статью, то значит, Вам интересна тема получения экологической, а главное бесплатной тепловой энергии. Понятно, что солнечный коллектор нагревает теплоноситель от солнечного излучения, но почему эффективней, чем допустим в баке, покрашенном черным цветом в этом мы сейчас и разберемся.

Существует два вида солнечных коллекторов: трубчатый и плоский. Давайте в этой статье рассмотрим плоский солнечный коллектор, так как он проще и именно такой можно сделать в домашних условиях своими руками.

Есть две схемы плоских коллекторов: параллельная и змейка, причем первая может работать в системах с естественной циркуляцией, а вторая только для насосных систем управляемых контроллером, она эффективнее.

Так почему же коллекторы настолько эффективны?

Давайте сначала посмотрим, из чего же всё-таки состоит солнечный коллектор.

Одним из главных узлов солнечного коллектора является абсорбер (на картинке – пластина теплопоглотителя вместе с трубками ) – это пластина с припаянными или обжатыми трубками, чаще всего медными которая покрыта материалом (черным хромом, никелем, черной медью и т.д.) который максимально поглощает солнечное тепло.

В домашних условиях, для удешевления, конструкции изготавливают из металлических труб, приваривая их к листовому металлу, покрывая всё жаропрочной черной матовой краской. КПД такого абсорбера, конечно, ниже чем у заводского, но себестоимость самодельного приятно удивляет.

Корпус коллектора изготавливаются в основном из алюминия или оцинкованной стали, при самостоятельном изготовлении часто используют: дерево, USB, ДСП или ДВП. Главная задача корпуса – защита абсорбера и утеплителя от атмосферных явлений: температура, ветер, влага и т.д., Поэтому при изготовлении используют разного рода герметики или силикон.

Теплоизоляция (обычно на основе минеральных ват) служит для предотвращения теплопотерь из коллектора. Нельзя применять теплоизоляцию на пенопластовых основах, так как при высоких температурах он начинает плавиться.

В дорогих заводских моделях коллекторов применяется самоочищающееся и ударопрочное стекло, чаще всего с двухкамерным стеклопакетом.

В домашнем изготовлении используют обычное стекло или прозрачный поликарбонат.

Коллектор устанавливают на южной стороне участка, таким образом, что бы в течении дня как можно больше солнечных лучей попадали на абсорбер под прямым углом. Я думаю каждый, в солнечный зимний день сидел у окошка и чувствовал, как солнце ощутимо греет тело через стекло при минусовой температуре на улице. Такой же принцип и у солнечного коллектора, солнце через стекло нагревает пластину абсорбера, она передает тепло трубке, а последняя в свою очередь греет теплоноситель. Изоляция препятствует потере тепла наружу, сохраняя все тепло внутри коллектора, а корпус защищает от атмосферных явлений.

Таким образом, теплоноситель, нагреваясь (нагревается он очень быстро, так как в трубках его не большое количество) поднимается вверх коллектора, а затем перекачивается в тепловой аккумулятор. Соответственно в низ коллектора подается теплоноситель который отдал тепло в Т.А, и нагреваясь поднимается по трубкам абсорбера. В итоге, когда светит солнце, в коллекторе происходит постоянный цикл нагрева воды, а как только солнце прячется за облака, этот цикл приостанавливается.

Обсудить статью на форуме

heliosun.com.ua

Особенности работы солнечных коллекторов

Солнечные коллекторы – это удивительное оборудование XXI века, используемое для передачи тепла солнечного излучения эффективному теплоносителю. В большинстве случаев эффективность техники достигает 90%.

Принцип работы солнечных коллекторов

Принцип функционирования солнечных коллекторов заключается в следующей схеме:

солнечная энергия направляется на специальную приемную часть устройства;
коллектор нагревается до оптимальной температуры;
тепло передается жидкости.

При этом существуют плоские и трубчатые коллекторы, каждый из которых обладает своими особенностями.

Виды солнечных коллекторов

Какие особенности каждого из двух видов солнечных коллекторов можно отметить?

Плоская модель представляет собой специальную остекленную панель теплоизолированного вида. Предусматривается обязательное размещение поглотителя солнечного тепла. Металлическая пластина хорошо проводит тепло, так как покрыта медью или алюминием. Кроме того, производители используют специальный покрывающий материал, способствующий повышению эффективности.
Трубчатые разновидности включают в себя стеклянные трубки, стенки двойной конструкции, между которыми находится вакуум для уменьшения тепловых потерь. Жидкость в конструкции нагревается солнечными лучами, после чего подается потребителю.

Каждый из двух вариантов заслуживает внимания, так как уровень эффективности оказывается оптимальным.

Особенности сотрудничества с профессионалами

На сайте http://ikom.ru/services/solar_collectors/ представлена подробная информация относительно предстоящего сотрудничества, направленного на разработку солнечных коллекторов.

На самом первом этапе проводится консультация, предусматривающая обязательный индивидуальный подход. Каждый клиент получает возможность отметить максимальное проявление соучастия профессионалов, старающихся предложить надежные и функциональные солнечные коллекторы.
Впоследствии разрабатывается эффективная схема использования коллектора, позволяющая понять, по какой схеме необходимо организовать отопление. Проектирование позволяет понять, насколько эффективной будет работа солнечного коллектора.
На следующем этапе проводится монтаж оборудования, причем к установке допускаются только опытные и ответственные специалисты. Монтаж проводится в оперативном режиме.
На установленные солнечные коллекторы предлагается гарантия. К тому же специалисты готовы проводить техническое обслуживание для гарантированно успешной эксплуатации.

Успешный выбор солнечных коллекторов гарантирует их эффективное использование по прямому назначению!

16.02.2017

mstud.org