Вакуумный солнечный коллектор
Солнце является неиссякаемым источником энергии, поэтому ее использование в бытовых и промышленных целях считается экономически обоснованной и перспективой.
Вакуумный солнечный коллектор яркое тому подтверждение. Он состоит из параллельно подключенных вакуумных трубок, жестко закрепленных на раме, а также может комплектоваться дополнительным резервуаром для накопления разогретой жидкости. Данный прибор монтируется в местах наибольшей солнечной активности (крыши домов, фасады) при помощи специальных фиксирующих опор. При этом он позволяет преобразовывать бесплатную энергию солнца в тепловую энергию для горячего водоснабжения и отопления помещений.
Основным рабочим элементом солнечного коллектора является вакуумная трубка, представляющая собой конструкцию, состоящую из 2 боросиликатных трубок различного диаметра и устойчивых к воздействию химических и термических нагрузок. Причем поверхность трубки с меньшим диаметром покрывается специальным селективным слоем, обеспечивающим наибольшее поглощение тепла с минимальным отражением.
Поверхность трубки с большим диаметром имеет прозрачную структуру. Данные трубки устанавливаются одна в другую и герметично запаиваются. В пространстве, образовавшемся между двумя трубками, создается вакуум, что значительно снижает теплопотери. В середину полученной конструкции может монтироваться тепловая или U-образная трубка. Это зависит от метода работы солнечного коллектора.
В первом варианте в качестве теплоносителя выступает нетоксичная незамерзающая жидкость, которая при нагреве поступает к теплообменнику, расположенному в баке – аккумуляторе и передает тепловую энергию отопительной системе.
Во втором же случае система нагрева воды происходит в едином контуре, то есть вода, проходя через вакуумные солнечные коллекторы, разогревается и после попадания в накопительный бункер, может сразу же использоваться в бытовых целях.
Данный метод является наименее затратным, но при этом в системе циркулирует достаточно большое количество жидкости, что требует значительного усиления опорной конструкции. При этом необходимо отметить, что в бак-аккумулятор может монтироваться дублирующий нагревательный элемент (электрический), позволяющий компенсировать недостаток тепловой энергии при пасмурной погоде или в ночное время суток.
Для улучшения циркуляции теплоносителя, в системе может дополнительно устанавливаться циркуляционный насос, подключаемый к сети переменного тока.
Вакуумные солнечные коллекторы имеют ряд существенных преимуществ перед аналогичными гелиосистемами. Это связано с конструктивными особенностями элементов и проявляется в следующем:
- За счет круглой формы трубок вакуумного коллектора обеспечивается постоянство поглощаемого солнечного излучения в течение всего дня. Это связано с тем, что солнечные лучи падают на поверхность трубок весь день под прямым углом, то есть обеспечивается так называемое пассивное слежение.
- В виду конструктивных особенностей нагревательных элементов, коллектор с вакуумными трубками может результативно функционировать даже в пасмурные и облачные дни. Связано это с возможностью трубок поглощать энергию ультрафиолетовых лучей, проникающих через облака. А использование вакуумной прослойки позволяет минимизировать влияние ветра и отрицательных температур на работоспособность прибора. Так, вакуумные солнечные коллекторы, могут успешно эксплуатироваться даже при температуре окружающего воздуха до ?35°С.
- Отсутствие необходимости в постоянном техническом обслуживании еще одна отличительная черта данных приборов. При средней продолжительности службы данного оборудования 25 лет, практически не возникает аварийных ситуаций. При этом ремонт или замена трубок в коллекторе производится достаточно просто и может осуществляться даже при работающем коллекторе.
- Надежность, простота монтажа и эксплуатации вызвана отсутствием высокотехнологичных устройств в конструкции прибора.
Применение вакуумных солнечных коллекторов позволяет обеспечивать объект недвижимости не только горячей водой, но и отоплением в весенне-осенний период.
Таким образом, можно заметить, что применение вакуумных солнечных коллекторов это экономически обоснованная мера, способная не только сократить расходы традиционных видов энергии на обогрев и ГВС объекта, но и сделать любое сооружение независимым от услуг теплоснабжающих компаний.
