Що таке сонячні колектори? Принцип їх роботи
Сонячні колектори призначені для збору сонячної теплової енергії. Якщо сонячні батареї збирають енергію і перетворюють її в електрику, колектори нагрівають матеріал-теплоносій. Сфера застосування подібних рішень – гаряче водопостачання, нагрів басейнів, підтримка опалювальних систем житлових та нежитлових приміщень.
Як працюють сонячні колектори?
Робота колектора побудована на циркуляції теплоносія (це може бути вода, антифриз, масло або повітря), який передає теплову енергію в резервуар-акумулятор. В останньому відбувається накопичення води для споживача.
Схема циркуляції теплоносія залежить від складності пристрою конкретної моделі колектора. У простіших моделях циркуляція відбувається через різницю температур в акумуляторі і колекторі.
Колектори складніше обладнані контуром, який заповнюється водою або антифризом. Насос для циркуляції теплоносія підключається безпосередньо до контуру. Бак-акумулятор при цьому може знаходитися як всередині будівлі, так і поруч з корпусом колектора.
При дефіциті сонячної енергії температура води в резервуарі підтримується за рахунок додаткового електричного нагрівального елементу. Його встановлюють за резервуаром. Таке рішення необхідно для підвищення продуктивності, оскільки в міру нагріву теплоносія ККД колектора знижується.
Сонячні колектори: Переваги та особливості
Колектори сонячної енергії використовуються для забезпечення житлових та виробничих будівель гарячою водою та опаленням. Часто їх використовують для нагрівання води в басейнах. Період окупності потужних систем від 2-х до 3-х років, ці цифри дуже варіюються в залежності від клімату. У будь-якому випадку, колектори дозволяють істотно знизити витрати на комунальні платежі і вирішити проблему автономного водонагріву й опалення.
Мінімальний термін служби колекторів становить 15 років. Утримання та обслуговування системи зводиться до елементарних профілактичних процедур, особливого догляду вона не вимагає.
Високий ККД таких рішень обумовлено тим, що вони поглинають не тільки сонячне, а й інфрачервоне випромінювання, що проходить крізь хмари. Завдяки цьому колектори справляються зі своїми завданнями навіть у похмуру погоду і при мінусових температурах. Теоретично вони можуть використовуватися в будь-яких кліматичних зонах. Але говорити про те, що на продуктивність сонячних колекторів не впливають погодні умови не можна, чим південніше регіон, в якому Ви його використовуєте, тим вище ККД і навпаки.
Колектори поділяються на дві великі групи: сезонні та цілорічні. Перший варіант підходить для нагріву води у відкритих басейнах, забезпечення гарячою водою заміських будинків і дач, які переважно використовуються в літній час. Для цього можна вибирати недорогі плоскі (відкриті) моделі, які ефективні влітку, але взимку їх ККД знижується. Другий варіант підходить для цілорічного опалення та водопостачання. Для цих цілей призначені вакуумні колектори, пристосовані для роботи в складних погодних умовах. Вартість вакуумних моделей трохи вище, але їх термін окупності в рази менше. Взимку вони допоможуть знизити витрати на опалення до 40-50%.
Монтаж подібних систем досить простий, дуже важливо, що для цього не доведеться отримувати спеціальних дозволів. Можливість розміщення на даху дозволяє обзавестися такою системою навіть на невеликій ділянці.
З огляду на динаміку зростання тарифів на електроенергію та інші комунальні послуги, покупка колектора повністю виправдана з точки зору економічності і енергоефективності. Але розглядати такі рішення як єдине джерело тепла і водонагріву не можна. Сонячні колектори – це спосіб знизити витрати на енергоносії, але поки вони не здатні повністю замінити традиційні джерела енергії, і виступають в якості підтримуючого, додаткового джерела тепла.
