Колектор і сонячна батарея два різних пристрої. Батарея використовує перетворення сонячної енергії в електричну, що накопичується в акумуляторах і що застосовується для побутових потреб. Сонячні колектори, як і теплові насоси, призначені для збору і накопичення екологічно чистої енергії Сонця, перетворення якої використовується для підігріву води або опалення. У промислових масштабах почали широко використовуватися сонячні теплові електростанції, що перетворюєть тепло в електроенергію.
Тепловий сонячний колектор
Колектори складаються з трьох основних частин:
- панелі колектора;
- аванкамера;
- накопичувальний бак.
Панелі виготовлені у формі трубчастого радіатора, поміщеного в короб з зовнішньою стінкою зі скла. Їх необхідно розташовувати на будь-якому добре освітленому місці. В радіатор панелі надходить рідина, яка потім нагрівається і пересувається в аванкамеру, де холодна вода заміщується гарячою, що створює постійний динамічний тиск в системі. При цьому холодна рідина надходить в радіатор, а гаряча в накопичувальний бак.
Стандартні панелі легко пристосувати до будь-яких умов. За допомогою спеціальних монтажних профілів їх можна встановлювати паралельно один одному в ряд в необмеженій кількості. У алюмінієвих монтажних профілях просвердлюють отвори і кріплять до панелей знизу на болти. Після завершення роботи панелі сонячних абсорберів разом з монтажними профілями складають єдину жорстку конструкцію.
Система сонячного теплопостачання ділиться на дві групи: з повітряним і з рідинним теплоносієм. Колектори вловлюють і поглинають випромінювання, і, здійснюючи перетворення її в теплову енергію, передають в накопичувальний елемент, з якої тепло розподіляється по приміщенню. Будь-яка з систем може доповнюватися допоміжним обладнанням (циркуляційний насос, датчики тиску, запобіжні клапани).
Принцип роботи
В денний час теплове випромінювання передається теплоносію (вода, антифриз), який циркулює через колектор. Нагрітий теплоносій віддає енергію в бак водонагрівача, який розташований вище його і збирає воду для забезпечення постачання гарячої води. У простій версії обіг рідини здійснюється природним чином завдяки різниці щільності гарячої та холодної води в схемі, а для того, щоб обіг не припинявся, використовується циркуляційний насос. Він призначений для активного прокачування рідини по схемі.
В ускладненому варіанті колектор включений в окремий контур, наповнений водою або антифризом. Насос допомагає рідинам почати циркулювати, передаючи при цьому акумульовану сонячну енергію в спеціальний бак (акумулятор), який дає можливість акумулювати тепло і брати його в разі потреби. Якщо енергії недостатньо, передбачений в схемі нагрівач, автоматично включається і підтримує необхідну для продуктивного функціонування температуру.
Види теплових сонячних колекторів
Тим, хто хоче, щоб в його будинку була система сонячного теплопостачання, для початку слід визначитися з найбільш відповідним типом колектора.
Колектор плоского типу
Виготовляється у вигляді коробки, закритої загартованим склом та має особливий шар, який поглинає сонячне тепло. Цей шар з’єднаний з трубками, по яких ведеться циркуляція теплоносія.
Колектор вакуумного типу
Являє собою скляні батареї (ряд порожніх трубок). Зовнішня батарея має прозору поверхню, а внутрішня батарея покрита спеціальним шаром, який уловлює випромінювання. Вакумний прошарок між внутрішніми і зовнішніми батареями допомагає зберегти близько 90% енергії, що поглинається. Провідниками тепла є спеціальні трубки.
Колектор з тепловим насосом
Теплові колектори найбільш ефективно працюють з таким пристроєм, як тепловий насос. Призначений він для окумулювання енергії з навколишнього середовища незалежно від погодних умов і може встановлюватися всередині будинку. Як джерело теплової енергії тут можуть виступати ґрунт, вода або повітря. Тепловий насос може працювати лише на сонячній енергії, якщо її достатньо. При використанні комбінованої системи «тепловий насос-сонячний колектор», не має значення тип колектора, проте найбільш підходящим варіантом буде сонячна вакуумна батарея.
Що краще?
Система сонячного теплопостачання може встановлюватися на дахах будь-якого виду. Більш міцними і надійними вважаються плоскі колектори, на відміну від вакуумних, конструкція яких більш тендітна. Однак при пошкодженні плоского колектора доведеться замінити всю абсорбуючу систему, тоді як у вакуумного колектора заміні підлягає лише пошкоджена батарея.
Ефективність вакуумного колектора набагато вище, ніж плоского. Їх можна використовувати в зимовий час і вони виробляють більше енергії в похмуру погоду. Досить велике поширення отримав тепловий насос, незважаючи на свою високу вартість. Показник вироблення енергії у вакуумних колекторів залежить від величини трубок. У нормі розміри трубок повинні складати в діаметрі 58 мм. при довжині від 1,2-2,1 метра. Досить складно самостійно встановити колектор. Однак володіння певними знаннями, а також дотримання докладних інструкцій з монтажу і вибору місця системи, зазначеними при купівлі обладнання істотно спростить завдання і допоможе принести в будинок сонячне теплопостачання.
