Як дешево гріти воду?

Нагрівання води за допомогою сонячного колектора

Принцип дії цього пристрою полягає в наступному: видимі промені сонця проникають через скло (до 80%), зустрічаючись з темним дном колектора, яким значною мірою поглинаються.
Дно випромінює інфрачервоні теплові промені, які назовні не проникають крізь скло, оскільки їм перегороджує шлях шар теплоізоляції. Затримане тепло передається у свою чергу теплоносію, який протікає по змійовику полімерних або металевих трубок, що укладені на дні колектора.

Пристрої з вакуумними сонячними колекторами вважаються складнішими.
Вони виготовлені у вигляді батареї скляних труб, усередині кожної з яких у вакуумі розташована подвійна концентрична трубка. Холодний теплоносій надходить у конструкцію по її центральному каналу з подвійного розподільного колектора. Повертаючись вже по середньому каналу, теплоносій несе із собою захоплене за аналогією з плоскопанельним колектором тепло сонця, несучи його таким чином до системи опалення або системи гарячого водопостачання клієнта.

Крім цього, є колектори з вакуумних трубок, де для вловлювання сонячного випромінювання застосовуються пластини, які контактують з тепловою трубкою та покриті спеціальним шаром напівпровідника.

Це дає можливість перетворити теплову радіацію на тепло максимально широкого діапазону. Якщо стоїть сонячна та ясна погода, то різниця у роботі вакуумного та плоскопанельного колектора практично не відчувається.

Переваги вакуумних колекторів стають очевидними за низьких температур навколишнього повітря. Крім того, в літню пору також є різниця між температурами нагрівання води в колекторах.

Так, для пласкопанельного колектора максимальна температура не перевищує 80-90 градусів, водночас у вакуумному температура теплоносія може досягати 100 градусів.

З одного боку, це не дуже раціонально, оскільки вимагає контролю та відведення тепла від вакуумної геліосистеми, щоб вона не закипіла. Але з іншого боку, у вакуумних колекторах відсутня проблема розмноження мікроорганізмів і бактерій в умовах волого-тепла, що дуже актуально для плоских колекторів.

Як результат системи з плоскими колекторами в основному використовуються в теплу пору року, в період з квітня до жовтня, коли температура зовнішнього повітря не опускається нижче 0.

У зимовий час ККД таких сонячних колекторів падає через високі втрати тепла в навколишнє середовище.

Якщо планується встановлювати водонагрівальну установку цілорічного використання, доцільно застосувати систему вакуумних сонячних колекторів або пласкі колектори з хорошою теплоізоляцією. Крім того, необхідно приділити окрему увагу теплоізоляції труб, які підведені до колектора, а також походять від нього.