Рассмотрим принцип работы на примере двух наиболее популярных видов гелиоколлекторов,- плоских и трубчатых.
Принцип работы плоских гелиоколлекторов
Благодаря наличию высокоселективному покрытию, плоские геллиоколлекторы имеют коэффициент поглощения солнечного излучения 0,94-0,96.
Теплоносителями в простых коллекторах может быть вода или воздух, при нагревании которых, образуется тепло для использования в быту. Такая система называется открытая или разомкнутая. Активная система с открытым контуром особенно популярна в регионах с положительной температурой или для сезонного использования.
В более сложных системах теплоносителем выступает незамерзающая жидкость – антифриз. Он циркулирует в замкнутой системе по аналогии с традиционной водяной отопительной системой, на базе котла.
Действие коллектора заключается в следующем: солнечное излучение попадает через стекло короба, поглощается абсорбером, от него тепло передается трубкам, расположенным по всей площадке, параллельно друг к другу или в виде змеевика. В трубках теплоноситель нагревается, и, проходя через теплообменник, отдает тепло в бак-аккумулятор.
Бак-аккумулятор, это бойлер, объем которого от 200 до 2000л (зависит от мощности установки), который имеет эффективную теплоизоляцию. Он изготавливается из высококачественной нержавеющей стали и покрыт специальной эмалью.
Трубчатые гелиоколлекторы, принцип работы
Коллектор с вакуумными трубками, это неглубокая коробка, где находятся стеклянные трубки с двойными стенками. Это замкнутое межтрубное пространство создает вакуум, для меньшей потери тепла. Внешняя поверхность внутренней трубы покрывается селективным теплопоглощающим покрытием.
Перемещение тепла происходит за счет испарения жидкости на горячем конце трубки, а на холодном - происходит конденсат, затем теплоноситель снова перетекает на горячий конец.
Эффективность трубчатых коллекторов за год на 20-25% больше, чем плоских, однако стоимость их, при одинаковой площади, в разы выше. Кроме всего прочего, их эффективность падает при минусовых температурах.
Чаще всего устанавливают солнечные коллекторы на крыше домов с южной стороны. Реже их устанавливают на стенах в виде козырьков, бывают и отдельные конструкции, устроенные на поверхности земли. Направлены они всегда на юг, угол наклона должен соответствовать рельефу местности.
Работа коллекторов напрямую зависит от погодных условий, эффективность их падает наполовину, когда пасмурно и дождливо.
В ночное время и в неблагоприятные периоды зимой, теплоноситель в баке-аккумуляторе подогревается электротеном или другим источником теплоэнергии.
