Солнечный тепловой коллектор

Солнечный тепловой коллектор это прибор, преобразующий возобновляемую энергию природы в тепло для производственных и бытовых нужд. На подобной трансформации основано четыре основных типа подобного оборудования:

1. Резиновые коллекторы, не оснащенные защитным покрытием. Зачастую изготавливаются из пластика или резины и применяются для потребителей, не нуждающихся в высокой температуре теплоносителя (подогрев бассейнов). Солнечные коллекторы данной серии отличаются непродолжительным сроком службы и невысокой стоимостью, что позволяет применять их в качестве сезонного оборудования.
2. Плоские солнечные коллекторы способны разогревать воду до 60-70 °С при минимальных эксплуатационных затратах. В связи с этим подобные устройства нашли массовое распространение в гражданском строительстве.
3. Вакуумные солнечные коллекторы отличаются уникальной структурой нагревательных элементов. В их роли выступают комплекты двустенных стеклянных колб, из межстеночного пространства которых откачан воздух. Внутри таких «термосов» располагаются тепловые трубки, соединенные с поглотителем. Подобная отопительная установка с легкостью может применяться в местах с умеренным и холодным климатом, так как способна извлекать тепловую энергию даже при отрицательных температурах.
4. Воздушный солнечный коллектор кассетного типа представляют собой теплоизолированный  короб с пластиной поглотителя и отличается тем, что при его использовании не применяется промежуточный теплоноситель, то есть разогретый воздух, сразу же поступает в помещение. В виду невысокой стоимости и малого веса, подобные гелиоустановки успешно зарекомендовали себя для обогрева зимних, парников и теплиц.

При выборе того, или иного типа коллекторов необходимо учитывать потребности в тепловой энергии и руководствоваться принципами наименьших сроков окупаемости. Основными параметрами, влияющими на проектирование системы, являются следующие:

• суммарная площадь поглощения устройства;
• максимальная тепловая мощность коллектора;
• значение перепада температуры теплоносителя на входе и выходе из теплового коллектора;
• полезный объем накопительного бака.

Для определения максимального количества теплоты, которое способны произвести солнечные коллекторы применяется понятие максимальной удельной мощности. По данным этой величины производится подбор необходимого теплообменника, определяется его площадь и  схема циркуляции теплоносителя. Показатели максимальной удельной мощности зависят от угла наклона коллекторов, географического расположения объекта и температуры наружного воздуха.

При этом основными элементами стандартной гелиосистемы являются такие устройства:

• Солнечный коллектор, выполняющий роль нагревательного элемента и располагаемый в местах наибольшей активности солнца;
• Циркуляционный насос необходим для принудительного передвижения теплоносителя по нагревательному контуру;
• Бак-аккумулятор со встроенными теплообменниками позволяет предавать тепловую энергию от нагревательного контура к системам отопления и горячего водоснабжения, при этом обладая высокими теплоизоляционными характеристиками, жидкость в нем долго может оставаться в нагретом состоянии;
• ТЭН – может использоваться для дополнительного разогрева жидкости отопительного контура в режиме максимального расхода тепловой энергии;
• Расширительный бак рекомендуется применять в схеме солнечного коллектора для возможности размещения теплоносителя, расширяющегося при нагреве;
• Клапан безопасности монтируется в схеме перед входом в коллектор и служит для аварийного отключения установки при сбоях в работе оборудования (перегрев, превышение рабочего давления);
• Запорная арматура необходима для слива и заполнения теплоносителя, циркулирующего в системе, обычно устанавливаются в верхних и нижних точках установки;
• Регулятор-расходомер, способен корректировать уровень протока теплоносителя, тем самым варьируя диапазон рабочих температур коллекторной установки;
• Обратный клапан способствует предотвращению перетока разогретой жидкости из бака-аккумулятора в солнечный коллектор при отсутствии источника тепла (ночное время);
• Воздушный клапан предназначен для сброса излишнего воздуха их системы, монтируется в верхней точке установки;
• Трубопроводы позволяют связать все элементы системы в единую гидравлическую схему, они должны отвечать всем санитарным нормам, иметь надежные соединения и обладать качественной теплоизоляцией;
• Блок управления солнечными коллекторами позволяет поддерживать установку в автоматическом режиме за счет сбора информации с датчиков температуры теплоносителя и по заданным параметрам. Все вышеперечисленное оборудование управляется представленным контроллером по заданным технологическим программам.