Солнечные коллекторы
В последнее время, в связи с возрастающим негативным воздействием деятельности человека на окружающую среду, и в связи с удорожанием энергоносителей для украинских потребителей, актуальным становится использование альтернативных источников энергии. Среди всего спектра альтернативных источников, активно развиваемых в последние годы, наиболее эффективным и дешевым для территории современной Украины является использование солнечных установок для подогрева воды.
Солнечные установки дают возможность получать энергию без вредной нагрузки на окружающую среду. Правильно рассчитанная солнечная система может полностью обеспечить потребности в горячей воде в доме в летнее время. В осенне-весенний период от солнца можно получить до 30% требуемой энергии на отопление и до 60% от потребностей на горячее водоснабжение. Учитывая то, что в последние годы большое внимание отводится энергосберегающим технологиям в строительстве, комбинированные системы с солнечными установками находят все более широкое применение как для ГВС, так и для отопительных систем.
Среднегодовая плотность потока солнечного излучения на территории Украины составляет от 180 до 250 Вт/м². Наибольшая плотность потока солнечного излучения на поверхности земли может достигать значения 1 000 Вт/м². Для эффективного преобразования энергии солнечного излучения в тепловую, целесообразно использовать так называемые солнечные коллекторы.
Наиболее дешевым вариантом, в настоящее время, является применение так называемых плоских солнечных коллекторов. Обычно системы с плоскими коллекторами используют сезонно, с весны по осень. В зимнее время производительность систем с плоскими солнечными коллекторами падает за счет теплопотерь в окружающую среду.
Другим типом солнечных коллекторов, нашедших широкое применение в последние годы, являются коллекторы с вакуумными трубками, или как их еще называют вакуумные солнечные коллекторы. В солнечные летние дни разницы в работе хороших плоских и вакуумных солнечных коллекторов практически незаметна. Однако при низкой температуре окружающей среды преимущества вакуумных коллекторов становятся очевидны, вследствие особой конструкции вакуумных трубок, благодаря которой существенно уменьшаются потери тепла в окружающую среду в холодное время года.
В круглогодичных солнечных водонагревательных установках обычно используются вакуумные солнечные коллекторы, хотя возможно использование и плоских коллекторов с хорошей теплоизоляцией.
Более подробно различные виды солнечных коллекторов и варианты их конструкций рассмотрены в разделе «Виды и конструкция солнечных коллекторов».
Принципиальная схема типичной солнечной установки для получения горячей воды представлена на рисунке.
Как видно, кроме солнечного коллектора в системе присутствуют дополнительные компоненты, обеспечивающие нормальную работу системы. Наиболее важным из них (и наиболее громоздким) является бак-аккумулятор, который служит непосредственно для «сбора» тепла и «хранения» горячей воды. Объем бака определяется среднесуточной потребностью горячей воды.
Так же в состав солнечной установки обычно входят (однако не являются обязательными для некоторых типов установок) циркуляционный насос, который обеспечивает циркуляцию теплоносителя через солнечный коллектор, и контроллер, который поддерживает температурный режим установки в целом.
Более подробно различные типы солнечных установок — одноконтурные, двухконтурные, активные и т. д. — описаны в разделе «Типы солнечных установок».
Солнечные коллекторы
Солнечный коллектор улавливает лучистую энергию солнца, преобразовывает ее в тепловую энергию и передает в систему горячего водоснабжения.
