Сонячні колектори

21 Червня 2012

Сонячні колектори - установка для прямого перетворення енергії Сонця в теплову енергію. Принципи сонячного опалення відомі протягом тисячоліть - люди нагрівали воду за допомогою Сонця до того, як викопне паливо зайняло лідируюче місце в світовій енергетиці. Сонячний колектор - найбільш відоме пристосування, що безпосередньо використовує енергію Сонця, вони були розроблені близько двохсот років тому. Найвідоміший з них - плоский колектор - був виготовлений в 1767 році швейцарським ученим на ім'я Горацій де Соссюр. Пізніше ним скористався для приготування їжі сер Джон Гершель під час своєї експедиції до Південної Африки в 30-х роках ХIX століття.

Типи сонячних колекторів

Плоский колектор - найпоширеніший вид сонячних колекторів, що використовуються в побутових водонагрівальних і опалювальних системах. Цей колектор є теплоізольованою засклену панель, в яку поміщена пластина поглинача. Пластина поглинача виготовлена ​​з металу, що добре проводить тепло (наприклад міді або алюмінію). Найчастіше використовують мідь, оскільки вона краще проводить тепло і менше схильна до корозії, ніж алюміній. Пластина поглинача оброблена спеціальним високоселективним покриттям, яке краще утримує поглинений сонячне світло. Це покриття складається з дуже міцного тонкого шару аморфного напівпровідника, нанесеного на металеву підставу, і відрізняється високою поглинаючою здатністю у видимій області спектра і низьким коефіцієнтом випромінювання в довгохвильовій інфрачервоній області. Завдяки склінню (в плоских колекторах зазвичай використовується матове, пропускає тільки світло, скло з низьким вмістом заліза) знижуються втрати тепла. Дно і бічні стінки колектора покривають теплоізоляційним матеріалом, що ще більше скорочує теплові втрати.

Прямоточний вакуумований трубчастий сонячний колектор

У кожну вакуумовану трубку вбудований мідний поглинач з геліотітановим покриттям, що гарантує високий рівень поглинання сонячної енергії і малу емісію теплового випромінювання. Вакуумований простір дозволяє практично повністю усунути втрати тепла. На поглиначі встановлений коаксіальний трубчастий прямоточний теплообмінник, що виходить в колектор. Протікає через нього теплоносій забирає тепло від поглинача. До переваг цієї системи можна віднести безпосередню передачу тепла воді, що дозволяє скоротити тепловтрати. Так як повний коефіцієнт втрат у вакуумному колекторі малий, теплоносій у ньому можна нагріти до температур 120-160 ° С.

Принцип дії

Сонячне світло проходить через скління і потрапляє на поглинаючу пластину, яка нагрівається, перетворюючи сонячну радіацію в теплову енергію. Це тепло передається теплоносію - воді або антифризу, циркулюючому через сонячні колектори. Теплоносій нагрівається і віддає потім теплову енергію через теплообмінник воді в місткості водонагрівачі. У ньому гаряча вода знаходиться до моменту її використання. Також в місткості водонагрівачі можна встановити електричну вставку, щоб у разі зниження температури нижче встановленої (наприклад, через тривалу похмурої погоди) вона догревала воду до заданої температури.

Принцип дії прямоточного вакуумованого сонячного колектора

Сонячна радіація проходить крізь вакуумовану скляну трубку, потрапляє на поглинач і перетворюється на теплову енергію. Тепло передається рідині, що протікає по коаксіальному трубчастому прямоточному теплообміннику. Кожна трубка теплообмінника сполучена з накопичувальним баком так званим "колектором" - системою з 2 мідних труб. За однією з них нагріта вода передається в бак-накопичувач, по іншій - холодна вода з бака-накопичувача поступає на нагрів в вакуумовану трубки.

Переклад - Буднет

http://solar.atmosfera.ua/