Ми розглянемо два основні види сонячних колекторів, проаналізуємо і порівняємо їх характеристики, доцільність і ефективність використання, з метою з’ясувати – який сонячний колектор краще вакуумний або плоский.
Для початку, ще раз нагадаємо загальний принцип дії сонячного колектора. За допомогою цього пристрою можна нагрівати воду або опалювати будівлю. Лише витративши гроші на його установку, ви будете отримувати екологічно чисте тепло, а не купувати багато кіловат електрики або використовувати вичерпні ресурси землі, такі як рідке, газоподібне або тверде паливо.
Порівняння плоских і вакуумних сонячних колекторів.
1. Міцність сонячних колекторів
Існує думка, що плоскі сонячні колектори за своєю конструкцією куди міцніше вакуумних, і цьому є пояснення, він складається з єдиної панелі, і на відміну від вакуумного колектора, на вигляд і за фізичними даними виглядає міцнішим. Але навіть імпортні плоскі сонячні колектори цілком можна пошкодити. З іншого боку, випадки сильної негоди, великого граду, ураганів або падіння літальних апаратів, які здатні пошкодити сонячні колектори, не так вже й часто відбуваються в звичайній середньостатистичній місцевості.
З практичної точки зору, вакуумні колектори використовувати зручніше, адже такий колектор складається з безлічі скляних трубок. Якщо з колектором щось трапиться, то, можливо, пошкодження торкнулися однієї або декількох трубок, які, по-перше, можна замінити, а по-друге, можна зробити це не відразу, адже інші трубки залишаться працездатними. У разі пошкодження плоского колектора, він може цілком вийти з ладу, і заміна всієї панелі обійдеться явно дорожче заміни однієї або декількох трубок вакуумного колектора.
2. Сніг і мряка для сонячних колекторів
Для наших широт актуальність використання сонячних колекторів в холодну пору року не менш важлива, тому важливо знати деякі особливості їх зимової експлуатації. Наприклад, актуальне питання, як бути зі снігом, який може зібратися на колекторі і заважати його нормальній роботі.
За логікою можна подумати, що на плоскому колекторі, встановленому під кутом 45 градусів, не затримується сніг, тому що похила площина нагрівається, і він буде краще працювати, без потреби його відчищати від снігу. На практиці, сніг дійсно тане на сонці і сповзає в нижню половину або третину колектора, де може перетворюватися в сніжно-крижану кірку. Вакуумні колектори, розташовані під кутом 55-60 градусів, навіть при невеликому вітрі, легко обдуваються від снігу природним чином, якщо тільки вони не встановлені на землі, де намело замети.
Якщо ж, і плоскі і вакуумні колектори встановлено на даху або на землі, де збирається сніг, то і той і інший доведеться відчищати для нормальної працездатності. Загальне правило – чим більше кут нахилу колектора, тим менше на ньому буде збиратися сніг. Вакуумні колектори, встановлені під кутом від 55 градусів і вище, мають ще одну перевагу перед плоскими колекторами – вони мають підвищену стійкість до рясних снігопадів.
Також, існує думка, що сонячні колектори припадаючи памороззю перестають нормально працювати, насправді, паморозь не сильно впливає на працездатність колекторів. Паморозь зазвичай з’являється після рясних опадів при підвищеній вологості, як тільки виходить сонце, паморозь перетворюється в воду. Перед памороззю немає переваг ні у вакуумних, ні у плоских колекторів.
3. Який з сонячних колекторів краще підходить для систем опалення?
Продовжуючи тему використання сонячних колекторів в холодну пору добре б з’ясувати, який сонячний колектор вакуумний або плоский краще підходить для опалення будівель в зимовий період. У холодну пору року, системі сонячних колекторів потрібно більше часу вранці для нагріву теплоносія і пререходу всієї системи опалення в робочий стан, в порівнянні з теплим періодом року.
Зовнішні частини системи сонячних колекторів стикаються з холодним навколишнім середовищем, і втрачають при цьому якусь частину тепла. Плоскі колектори дуже сильно втрачають свою ефективність взимку, а вакуумні колектори за рахунок хорошої теплоізоляції, працюють практично так само ефективно, як і влітку.
Виходить, що для опалення можна використовувати обидва типи колекторів, для будівлі певної площі ефективніше використовувати вакуумні колектори, адже якщо використовувати плоскі колектори, то знадобиться в кілька разів більше самих колекторів для підтримки тієї ж потужності. Цей факт знижує економічну доцільність використання плоских сонячних колекторів в системі опалення, в холодну пору року.
Також варто відзначити, що для забезпечення гарячим водопостачанням ефективніше використовувати вакуумні колектори, так як в хмарну і похмуру погоду, за рахунок мінімального теплообміну з навколишнім середовищем, вони дають досить тепла для нагріву води, в той час, як плоскі колектори можуть набагато гірше справлятися з цим завданням, перекладаючи її на резервну систему підігріву води.
4. Вартість сонячних колекторів.
Вартість сонячних колекторів залежить в першу чергу від виробника. Скажімо, плоскі колектори, зроблені в європейських країнах, будуть дорожче вакуумних сонячних колекторів, випущених в Китаї. З іншого боку, українські або китайські плоскі колектори можуть бути в рази дешевше вакуумних колекторів.
Як показує практика, шукати найдешевші варіанти не має сенсу, так як по-перше, ефективність плоских колекторів, особливо в країнах з холодним кліматом, куди нижче використання вакуумних колекторів, по-друге, ККД і терміни експлуатації дешевих сонячних колекторів можуть бути в рази менше, ніж у більш дорогих і якісних.
Плоскі сонячні колектори виробляються в Європі, Китаї та США, вони відрізняються розмірами, потужність можна розрахувати стандартно – по площі колектора.
Вакуумні сонячні колектори, в більшості своїй, виробляються в Китаї, і треба сказати, тут китайські розробники досягли успіху. Якість колекторів залежить від крупності виробництва, є визнані лідери виробництва вакуумних колекторів, наприклад – Himin Solar, а також, на ринку можна зустріти пропозиції зовсім кустарних підприємств, які будуть помітно поступатися в якості продукції брендовим виробництвам.
Який тип сонячного колектора краще вибрати для використання Україні?
Для забезпечення об’єкта гарячим водопостачанням можна вибрати, як плоский, так і вакуумний сонячний колектор. Єдине, що потрібно пам’ятати, що вакуумний колектор має набагато вищі показники ефективності в хмарну або похмуру погоду, а також, в холодну пору року.
Для опалення в нашому кліматі підходить використання вакуумного колектора, найефективніший з U-подібним нагрівальним елементом.
Природно, потрібно подбати про резервну систему опалення і нагрівання води, адже в нічний час, похмурі і хмарні дні, сонячні колектори не можуть в повній мірі здійснювати свої функції. І не варто економити на купівлі якісних сонячних колекторів.
