Солнечный коллектор — это конструкция или устройство, преобразующее энергию Солнца в тепло. Формально, солнечными коллекторами является стальная бочка, выкрашенная в черный цвет на дачном душе. Раскатанный по огороду тонкостенный шланг, выставленные на солнце пластиковые PET-бутылки с водой и даже простое ведро воды, греющееся на солнце, может считаться солнечным коллектором.
Углубляться в классификацию таких самодельных ультра-эконом-вариантов использования солнечной энергии не станем
Открытые коллекторы
Для формирования полной картины упомянем лишь такой тип солнечного коллектора, как открытые коллекторы, не имеющие ни остекления, ни специального покрытия. Чаще всего, это пластиковые прямоугольные емкости черного цвета, наполненные водой. Они крайне дешевы — дешевле может быть лишь какое-то решение “своими руками” — однако имеют массу критичных недостатков, таких как:
- Низкий КПД
- Работают только при положительной температуре окружающей среды
- Крайняя недолговечность - часто не больше одного сезона.
- Эффективная работа только при небольших перепадах температур (обычно не более 20 ⁰С между окружающей средой и водой в коллекторе). Таким образом солнечные коллекторы такого типа не могут использоваться для получения горячей воды
Все это оставляет открытым коллекторам единственную сферу применения — в качестве подогрева бассейна или уличного душа.
“Серьезные” солнечные коллекторы, которые можно использовать в течение многих лет, можно разбить на две больших группы: плоские коллекторы и трубчатые вакуумные коллекторы.
Плоские солнечные коллекторы
Основным элементом плоского солнечного коллектора является абсорбер — металлическая пластина со специальным поглощающим покрытием и напаянным на нее проточным трубопроводом. Абсорбер заключен в специальный корпус, у которого лицевая стенка прозрачная (через нее в коллектор проникает солнечное излучение), а тыльная утеплена минераловатной плитой либо слоем другого утеплителя. Внутренний трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель, на абсорбере может располагаться по-разному.
Выделяют 3 основных типа расположения: “меандр”, “арфа”, «двойная арфа». Компания Атмосфера предлагает плоские солнечные коллекторы всех типов. Для повышения эффективности коллектора на абсорбер может быть нанесено специальное селективное покрытие. Наличие селективного покрытия значительно увеличивает производительность плоского коллектора, но, в то же время, увеличивает его стоимость.
Плоские коллекторы являются более эффективными в теплое время года, однако в зимнее время их эффективность значительно снижается по причине достаточно высоких теплопотерь. Существуют также еще один вид плоских солнечных коллекторов — вакуумный плоский коллектор. В вакуумном плоском коллекторе теплоизоляция абсорбера от окружающей среды достигается не за счет слоя теплоизоляции, а за счет создания внутри короба глубокого вакуума, предотвращающего теплопотери. Такие коллекторы обладают максимальной продуктивностью среди плоских коллекторов, однако, являются более сложными в монтаже и эксплуатации, и, что существенно, очень дорогими. Неоспоримыми преимуществами плоских солнечных коллекторов являются их невысокая цена при высокой эффективности в теплое время года. К недостаткам можно отнести более низкую производительность в зимний период. Плоский коллектор являются цельной неразборной конструкцией, из-за чего поднимать и устанавливать на крышу его приходится целиком.
СОКОЛ-ЭФФЕКТ (Арфа)
Солнечные коллекторы Сокол-эффект производятся в России на предприятии оборонного комплекса АО «НПО машиностроения». При изготовлении применяются современные материалы и технологии. АТМОСФЕРА представляет продукцию завода для частных и корпоративных заказчиков. При этом мы комплектуем гелиосистему любой мощности «под ключ» и оказываем услуги монтажа и шефмонтажа.
АТМОСФЕРА СПК-F4M (Меандр)
Такое устройство позволяет применять солнечные коллекторы типа меандр как для традиционного (около 98% мировых установок), а также для самосливных систем класса DrainBack (дрэйнбэк). Такую систему впервые предложила компания Viessmann (Германия). Системы drainback называются «незакипающими». Однако требуют дополнительного оборудования и отличаются шумностью при работе.
АТМОСФЕРА СПК-F2M (Двойная арфа)
Компания Атмосфера предлагает солнечные коллекторы такого типа площадью 2 кв.м. Производство также находится в Польше. Коллекторы сертифицированы для применения в гелиосистемах и системах теплоснабжения.
Трубчатые вакуумные солнечные коллекторы
Трубчатые вакуумные солнечные коллекторы термосифонного типа
- Имеют высокий КПД
- Обладают сравнительно невысокой ценой
- Работают только при положительной температуре окружающей среды
- Требует сезонного обслуживания (слив и заполнение), замены силиконовых прокладок
- Некоторые типы сезонных коллекторов не могут работать под высоким давлением
Обычно материал корпуса бака изготовлен из нержавеющей стали, что предъявляет дополнительные требования к чистоте воды и регулярному контролю состояния и замене магниевого анода. В случае несвоевременной замены магниевого анода происходит быстрое разрушение бака в результате электрохимической коррозии. Коаксиальные вакуумные трубки прямого нагрева используются в сезонных термосифонных системах, таких как Атмосфера-RNB, RPA-Теплообмен, СВК-Октагон.
Трубчатые вакуумные солнечные коллекторы heatpipe
Коаксиальные вакуумные трубки с системой U-type
Перьевые вакуумные трубки super-heatpipe
Солнечные коллекторы с перьевыми трубками редко применяются, однако доступны к заказу у некоторых европейских производителей. Как было сказано ранее эффективность коллекторов с трубками super heatpipe выше в сравнении с солнечными коллекторами heatpipe в среднем на 15%, однако такое увеличение выработки тепла солнечным коллектором сопровождается увеличением стоимости коллектора в среднем на 30-40%. Это далеко не всегда оправдано, да и доступность запчастей всегда под вопросом. На складе АТМОСФЕРА перьевые трубки super heatpipe, как правило, имеются.
