Бак аккумулятор для солнечных коллекторов нужный элемент, от правильного его подбора зависит как эффективно будет работать гелиоколлектор. К выбору его нужно подходить серьезно, как и к выбору коллектора. Чтобы бак способствовал эффективности солнечного коллектора нужно обратить внимание на 3 параметра:
— Форма бака. Чем больше высота емкости, тем жидкость будет лучше расслаиваться по температурным показателям. На практике такое расслоение выглядит таким образом: холодная вода локализуется в нижней части бака, выдавливая в верхнюю часть нагретую воду. С верхней части аккумулирующей емкости горячая вода идет на использование потребителем в бытовых целях. Чтобы было хорошее расслоение воды оптимальное соотношение высоты бака к его диаметру должно быть больше чем 2,5 к 1. Например, если есть бак объемом 300л и с диаметром 65см, то исходя из указанного выше соотношения, высота бака должна быть примерно 175см. Тепловое расслоение жидкости (тепловая стратификация), очень важно для продуктивной работы солнечной системы, потому что баки аккумуляторы оснащают еще дополнительно змеевиками, как дублирующий источник тепла.
КПД гелиоколлектора повышается за счет змеевика которым оснащен баке. Змеевик нагревает жидкость и она под влиянием тепловой стратификации поднимается в верхнюю часть емкости, с которой происходит отбор жидкости. Следовательно, в нижней части остается жидкость с меньшей температурой. Этот процесс нагрева воды в нижней части и подъем ее в верхнюю часть происходит циклически. А вот коллектор оснащенный баком с двумя змеевиками, которые расположены в верхней и нижней части, позволяет потребителя постоянно быть с горячей водой и не ощущать перебоев. Когда интенсивности солнечного тепла не хватает что бы змеевик, который подключенный к этому контуру нагрел воду, включают дублирующий змеевик. Он расположен в верхней части бака и нагревает именно жидкость в ней. Вот поэтому баки с бивалентными змеевиками более надежны и продуктивны. Если бак оснащен только одним змеевиком, то по этой же причине в нем еще устанавливают нагревательный ТЭН.
— Теплоизоляция. Она играет большую роль в сохранении тепловой энергии, а следовательно для эффективной работы гелиосистемы, без затрат лишней энергии для подогрева жидкости. Теплоизоляция бака должна быть надежной и защищать бак от потерь тепла и попадания влаги, т.е. обладать низкими теплопроводностью и гидропроницаемостью. Для теплоизоляции используется пенополиуретан. Чтобы теплоизоляция была хорошей, толщина теплоизолирующего материала должна быть не менее 100мм, а теплопроводность должна соответствовать значению больше чем 0,035 Вт/мК. При таких параметрах потери тепла будут составлять около 2 – 3 градусов, что есть допустимым значением.
— Размер теплообменников. Учитывая то, что коллектор не постоянно производит тепловую энергию, то размер теплообменников нужно рассчитывать так чтобы они могли эффективно работать в режиме низкой температуры. Поэтому нужно увеличивать площадь теплообменников, когда недостаточное солнечное освещение. Соразмерность площади рабочей поверхности коллектора и площадью змеевика приблизительно 1 к 5.
Учитывая все вышеперечисленные параметры, баки подобранные по этим параметрам будут способствовать эффективной роботе всей гелиосистеме, повышать ее КПД, а потребитель будет постоянно и бесперебойно обеспечен горячим водоснабжением.
