• Украина
    • Москва
    • Краснодар
    • Симферополь
    • Беларусь
    • Молдова
  • Мобильные
  • Заказать звонок
+7 861 217-66-18многоканальный тел./факс
+7 916 555-58-43
Ваш телефон успешно отправлен.
С вами скоро свяжутся.
+7 978 797-58-57
+7 495 975-98-73
+375 29 103-13-15
+373 022 28-19-66
+7 861 217-66-18

WPML not installed and activated.

Типы солнечных коллекторов

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:

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.

Открытый коллектор

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.

Для уменьшения теплопотерь в холодное время года корпус плоского коллектора делают максимально герметичным. Таким образом теплоизоляция абсорбера достигается за счет слоя воздуха или инертного газа со стороны прозрачной передней стенки, и слоя утеплителя со стороны задней стенки.
Плоский солнечный коллектор
Плоский солнечный коллектор

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)

Солнечный коллектор Сокол-Эффект
Межколлекторные соединения мама-папа коллектора СОКОЛ-ЭФФЕКТ
Межколлекторные соединения мама-папа
Солнечные коллекторы типа «арфа» самый распространенный тип солнечного коллектора, отлично зарекомендовавший себя при создании гелиосистем различного назначения.
Солнечные коллекторы Сокол-Эффект производятся с медным и алюминиевым абсорбером. Для работы на прямой воде применяются только солнечные коллекторы с медным абсорбером. При работе с применением теплоносителя тип абсорбера не важен.
Высокая мощность, высокая пропускная способность для теплоносителя обеспечивает эффективное преобразование энергии солнца в тепло. Более 98% всех мировых гелиосистем собрано на солнечных коллекторах типа арфа.
Отличительной особенностью коллекторов СОКОЛ-ЭФФЕКТ является надежное межколлекторное соединение на резьбе папа-мама. Таким образом обеспечивается герметичность и легкость сборки гелиосистем.

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.

Сокол-Эффект
Арфа

АТМОСФЕРА СПК-F4M (Меандр)

Солнечные коллекторы меандрового типа имеют змеевидную трубку по которой движется теплоносительи нагревается абсорбером солнечного коллектора.

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.

Компания Атмосфера предлагает солнечные коллекторы меандрового типа площадью 2 кв.м и 2.65 кв.м. Производство находится в Польше, что обеспечивает традиционно хорошие цены на продукцию и быстрый срок поставки.
Меандр

АТМОСФЕРА СПК-F2M (Двойная арфа)

Плоский коллектор АТМОСФЕРА СПК-F2M
Солнечные коллекторы типа «двойная арфа» характеризуются простотой монтажа, за счет всего двух присоединений в верхней части корпуса.
Коллекторы такого типа пригодны применяются для построения гелиосистем в частных домах и гостиницах. Они легки в обслуживании и обладают более высокой мощностью, за счет отсутствия лишних выходов медных частей, а также усиленной теплоизоляцией задней поверхности корпуса и боковых кромок.

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.

Двойная арфа

Трубчатые вакуумные солнечные коллекторы

Гораздо проще установить на наклонную кровлю трубчатый вакуумный коллектор. Трубчатый коллектор состоит из рамы или креплений, корпуса-теплообменника (так называемого manifold) и стеклянных вакуумных трубок. Таким образом, монтаж трубчатого коллектора можно осуществлять в несколько этапов: сначала устанавливаем раму, на раме закрепляем manifold, после чего по одной вставляем в manifold вакуумные трубки. Трубчатые вакуумные коллекторы также более эффективны по сравнению с плоскими коллекторами в холодное время года, так как вакуум обеспечивает минимальные теплопотери. Трубчатые вакуумные коллекторы отличаются по типу вакуумных трубок, а также по типу манифолда.

Трубчатые вакуумные солнечные коллекторы термосифонного типа

В коаксиальных вакуумных трубках прямого нагрева теплоноситель (обычно это вода) нагревается при непосредственном контакте с внутренней тепло-поглощающей стенкой. Для увеличения теплопоглощения стеклянная стенка изнутри покрывается специальным селективным покрытием. Коллекторы прямого нагрева на трубках коаксиального типа просты и дешевы, и имеют ряд особенности:

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.

Атмосфера-RNB с вакуумными трубками прямого нагрева
Атмосфера-RNB с вакуумными трубками прямого нагрева

Трубчатые вакуумные солнечные коллекторы heatpipe

Система heat-pipe состоит из специальной трубки-теплообменника, передающей тепло из трубки в теплообменник manifold’а. Гильза теплообменника heatpipe соединяется с теплообменником манифолда через гильзу, которое впаяно непосредственно в 1-трубный теплообменник, также может огибаться 2-трубным теплообменником.
Коаксиальные вакуумные трубки с системой heatpipe отличаются высокой эффективностью и удобством при монтаже. Кроме того, в таком коллекторе можно легко заменить не только саму вакуумную трубку, но и сердечник heatpipe в случае выхода его из строя. При чем совсем не обязательно отключать и демонтировать солнечный коллектор с крыши — все замены осуществляются по месту с минимальным затратами времени и усилий.
Коллекторы с вакуумными трубками heatpipe отличаются доступной ценой, надежны и могут без ограничений использоваться в высоконапорных гелиотермальных системах. Вакуумные трубки heatpipe используются во всех вакуумных солнечных коллекторах Атмосфера.
Вакуумная трубка heatpipe с однотрубным манифолдом
Вакуумная трубка heatpipe с однотрубным манифолдом
Коаксиальная вакуумная трубка heatpipe с двухтрубным манифолдом
Коаксиальная вакуумная трубка heatpipe с двухтрубным манифолдом

Коаксиальные вакуумные трубки с системой U-type

Еще одним типом трубчатых гелиоколлекторов являются коллекторы с коаксиальными трубками, в которых расположен проточный теплообменник U-образной формы.
При высокой эффективности трубки U-type имеют один серьезный недостаток — они являются одним целым с manifold’ом и должны монтироваться целиком. При этом, такая конструкция исключает замену одиночных трубок при выходе их из строя. Также недостатками коллекторов с трубками U-type, по сравнению с трубками heat-pipe, являются их большее гидравлическое сопротивление, повышенные требования к теплоносителю и, что немаловажно, более высокая цена.
Вакуумная трубка с системой U-type
Вакуумная трубка с системой U-type

Перьевые вакуумные трубки super-heatpipe

Коллекторы на основе перьевых вакуумных трубок являются самыми эффективными среди трубчатых коллекторов. Перьевые трубки состоят из системы heatpipe, закрепленной на плоском тепловом абсорбере с селективным покрытием, который помещен в вакуумированную трубу диаметра 80мм. Другими словами, это гибрид трубок хитпайп и вакуумных плоских коллекторов.
При высокой эффективности, перьевые трубки отличаются значительно более высокой ценой и более сложным монтажом. Кроме того, при выходе из строя такой трубки, ее придется менять целиком.

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.

Вакуумная трубка SHCMV супер хитпайп
Вакуумная трубка SHCMV super heatpipe
Титов Сергей
Титов Сергей Борисович, Директор ООО "АТМОСФЕРА"

Мнение специалиста:

Споры о том какие солнечные коллекторы лучше, мощнее, надежней или долговечней идут уже не первый десяток лет. Единственное «правильное решение», как правило, не существует.
При подборе солнечного коллектора инженер учитывает разные параметры эксплуатации и принимает обоснованное решение. В ряде случаев теплотехнический расчет и моделирование выработки тепла в годовом исчислении выполняется для разных типов коллекторов.
Инженер учитывает сезонность гелиосистемы, доступную площадь для размещения коллекторов, возможные периоды перепроизводства тепловой энергии, потенциал к увеличению мощности солнечного водонагревателя.
Квалифицированный инженер в случае когда не все параметры работы гелиосистемы могут быть определены на момент её установки предложит разбить инвестицию на этапы. При этом заказчику предоставляется возможность применить гелиосистему сезон и по его результатам принять обоснованное решение к увеличению мощности или оставить проектное решение принятое ранее без изменения.
Специалисты компании АТМОСФЕРА обладают экспертными знаниями в области солнечного теплоснабжения и готовы подключиться к проектам гелиосистем на любом из этапов из создания.