00 ° С. Чим більше падаючої енергії передається теплоносію, що протікає в колекторі, тим вище його ефективність. Підвищити її можна, застосовуючи спеціальні оптичні покриття, що не випромінюють тепло в інфрачервоному спектрі. Стандартним рішенням підвищення ефективності колектора стало застосування абсорбера з листової міді через її високої теплопровідності.
Основним компонентом вакуумного трубчастого сонячного колектора є скляні вакуумні труби. Кожна вакуумна труба складається з двох скляних труб. Зовнішня труба зроблена з прозорого надміцного боросилікатного скла, яке витримує вплив граду діаметром 25мм. Внутрішня труба також зроблена з прозорого боросилікатного скла, покритого спеціальним селективним покриттям, що забезпечує поглинання тепла з мінімальним віддзеркаленням. Щоб уникнути тепловтрат, з простору між двома трубами викачане повітря і створений вакуум. Циліндричний абсорбер також дозволяє ефективно вловлювати і використовувати в три рази більше розсіяної сонячної енергії в порівнянні з плоскими сонячними колекторами.
Фокусують колектори-концентратори використовують дзеркальні поверхні для концентрації сонячної енергії на теплоприймача. Досягається ними температура значно вище, ніж на плоских колекторах, проте вони можуть концентрувати тільки пряме сонячне випромінювання, що призводить до поганих показниками в туманну або хмарну погоду. Концентратори працюють найкраще тоді, коли вони звернені просто до Сонця. Для цього використовуються стежать пристрої, які протягом дня повертають колектор особою до Сонця.
Вибір сонячного колектора залежить від місця його застосування. Так плоскі і вакуумні підходять для домашнього використання, в той час як концентратори використовуються в основному в промислових установках, оскільки вони дороги, а стежать пристрої потребують постійного догляду [5].
. 1 Сонячні колектори: переваги та недоліки
Існує кілька видів сонячних колекторів. І хоча призначення у них одне - використання сонячної енергії, вони відрізняються один від одного не тільки зовнішніми, але і технічними характеристиками.
Відкриті колектори. Відкриті сонячні колектори представляють собою поверхню, виконану з гуми або пластику з високими значеннями коефіцієнта поглинання сонячних променів і високою стійкістю до дії ультрафіолетового випромінювання. Як випливає з назви, в таких колекторах теплопоглинальних шар не покривається склом. Застосовуються майже виключно у відкритих геліосистемах для нагріву води в басейнах.
Переваги відкритих колекторів:
· можливість досягнення високих значень ККД;
· невисока маса;
· простота конструкції;
· відносна дешевизна;
· простота монтажу.
Недоліки відкритих колекторів:
· велика залежність ККД від різниці температур;
· уразливість до негативних температур;
· обмежене застосування (тільки для басейнів);
· висока залежність від хмарності і вітру;
· знижений термін експлуатації.
Географічне застосування, як правило, обмежується країнами з теплим і сонячним кліматом. Використання таких систем в Україні обмежується переважно південним і південно-східним регіонами. Як правило, у вітчизняній практиці для обігріву басейну використовується окремий котельний агрегат, в основному навісного типу, що працює на газі. Використання системи з відкритим сонячним колектором дозволить, з одного боку, користуватися відкритим басейном вже з кінця березня, з іншого - на 50 - 75% зменшити витрату газу на підігрів басейну [6].
Вакуумні колектори. Особливістю вакуумних колекторів є використання в якості ефективного теплоізолятора вакууму. Вакуум підтримується між зовнішнім покриттям зі скла і теплопоглинальних шаром. Завдяки вакууму мінімізуються теплові втрати і різко знижується залежність ККД колектора від різниці температур між температурою колектора і температурою зовнішнього повітря. Конструктивно вакуумні колектори можуть виконуватися трубчастими, з окремих герметичних труб, і плоскими, в цьому випадку вакуум підтримується за допомогою спеціальних насосів. Найбільш поширеними є трубчасті вакуумні колектори.
Для даних колекторів характерний так званий дзеркальний ефект, завдяки якому зменшується залежність тепловіддачі колектора від висоти сонця. Це сприяє вирівнюванню теплової потужності колектора як протягом дня, так і протягом усього року, що є суттєвою перевагою такого типу колекторів.
Вакуумні сонячні колектори є високотехнологічним і цікавим в технічному відношенні видом ...
