Сонце дає щодня необмежений потенціал енергії. Тому людство розробляє способи використання цієї енергії собі на благо. А з сонячної енергії люди навчилися отримувати електроенергію і тепло. Воно використовується для опалення приміщень і гарячого водопостачання.
Виникає питання, а як же сонячна енергія перетворюється в теплову енергію? Перетворення відбувається за допомогою сонячних колекторів. Вони відрізняються від сонячних батарей саме тим, що виробляють не електроенергію, а саме теплову енергію.
Сонячний колектор – це серце термічної сонячної установки. Колектори діляться на два види:
• Плоскі.
• Вакуумні.
Плоскі колектори складаються з елемента, який адсорбує сонячну енергію, прозорого покриття і шару термоізоляції. У свою чергу адсорбер з’єднаний з системою, яка проводить тепло. Для більш якісного поглинання елемент покривають чорною фарбою або селективним покриттям. Сам елемент виготовляється зі скла або полікарбонату, головна умова – це мінімум металу. Задня сторона панелі надійно теплоізолюється. При відсутності відбору тепла, воду можна нагріти до 190 – 210º. Останнім часом для більшого ККД колектора почали використовувати адсорбер, виготовлений з міді.
Вакуумні колектори. Колектори даного типу нагадують звичайні термоси. Різниця лише в тому, що верхній шар у колектора прозорий, а на внутрішній шар, нанесено поглинаюче сонячну енергію селективне покриття. Зовнішню і внутрішню трубки розділяє вакуумний шар. Також в колекторах цього типу широко застосовуються теплові трубки, які відмінно проводять тепло. Схема роботи цього колектора дуже проста. У нижній частині трубки рідина нагрівається і перетворюється на пару. Потім підіймаючись вгору по трубці пар, конденсується і віддає тепло колектору. Ця схема дозволяє досягнути більш високого ККД, ніж у попереднього варіанту виконання колектора при роботі навіть при низьких температурах.
Об’єднуючи поодинокі колектори можна отримати тепловий вузол. Тепло отримане з теплоносія надходить в бак і накопичується в гидроаккумуляторе. А далі з акумулятора безпосередньо ведеться відбір води.
Теплозабезпечення з сонячної енергії буває двох типів:
• Одноконтурні системи, де в теплову магістраль вода подається безпосередньо з колекторів;
• Двоконтурні системи. Тут енергія водяного контуру віддається за рахунок циркуляції теплоносія в контурі колектора.
Якщо провести правильний монтаж і установку сонячних колекторів, то нагрів води можна збільшити на 50-65%, а ось в літні сонячні місяці нагрів досягає 100%. Тому можна з упевненістю сказати, що використання сонячних колекторів дає можливість повністю відмовитися від традиційних способів нагріву води з використанням газу і електрики. Що в свою чергу дає можливість реалізувати енергонезалежний обігрів житла і гаряче водопостачання.
