Солнце дает ежедневно неограниченный потенциал энергии. Поэтому человечество разрабатывает способы использования этой энергии себе во благо. А из солнечной энергии люди научились получать электроэнергию и тепло. Тепло используется для отопления помещений и горячего водоснабжения.
Возникает вопрос, а как же солнечная энергия преобразуется в тепловую энергию? Преобразование происходит при помощи солнечных коллекторов. Они отличаются от солнечных батарей именно тем, что производят не электроэнергию, а именно тепловую энергию.
Солнечный коллектор – это сердце термической солнечной установки. Коллекторы делятся на два вида:
· Плоские.
· Вакуумные.
Плоские коллекторы состоят из элемента, который адсорбирует солнечную энергию, прозрачного покрытия и слоя термоизоляции. В свою очередь адсорбер соединен с системой, которая проводит тепло. Для более качественного поглощения элемент покрывают черной краской либо селективным покрытием. Сам элемент исполняется из стекла или поликарбоната, главное условие – это минимум металла. Задняя сторона панели надежно теплоизолируется. При отсутствии разбора тепла воду можно нагреть до 190 — 210º. В последнее время для большего КПД коллектора начали использовать адсорбер, изготовленный из меди.
Вакуумные коллекторы. Коллекторы данного типа напоминают обычные термосы. Разница лишь в том, что верхний слой у коллектора прозрачный, а на внутренний слой нанесено поглощающее солнечную энергию селективное покрытие. Внешнюю и внутреннюю трубки разделяет вакуумный слой. Также в коллекторах этого типа широко применяются тепловые трубки, которые отлично проводят тепло. Схема работы этого коллектора очень проста. В нижней части трубки жидкость нагревается и превращается в пар. Потом устремляясь вверх по трубке пар, конденсируется и отдает тепло коллектору. Эта схема позволяет добиться более высокого КПД, чем у предыдущего варианта исполнения коллектора при работе даже при низких температурах.
Объединяя единичные коллекторы можно получить тепловой узел. Тепло полученное с теплоносителя поступает в бак и накапливается в гидроаккумуляторе. А дальше из аккумулятора непосредственно ведется отбор воды.
Теплообеспечение из солнечной энергии бывает двух типов:
· Одноконтурные системы, где с тепловую магистраль вода подается непосредственно с коллекторов;
· Двухконтурные системы. Здесь энергия водяному контуру отдается за счет циркуляции теплоносителя в контуре коллектора.
Если провести правильный монтаж и установку солнечных коллекторов, то нагрев воды можно увеличить на 50—65%, а вот в летние солнечные месяцы нагрев достигает 100%. Поэтому можно с уверенностью сказать, что использование солнечных коллекторов дает возможность полностью отказаться от традиционных способов нагрева воды с использованием газа и электрики. Что в свою очередь дает возможность реализовать энергонезависимый обогрев жилья и горячее водоснабжение.
