и досягли дуже високої ефективності - у деяких випадках промислового застосування вона перевищує 70%. До того ж вони не вимагають скління, ізоляції та дешеві у виготовленні.
5.4.5 Сонячні трубчасті вакуумовану колектори
Традиційні прості плоскі сонячні колектори були спроектовані для застосування в регіонах з теплим сонячним кліматом. Вони різко втрачають в ефективності в несприятливі дні - у холодну, хмарну і вітряну погоду. Більш того, викликані погодними умовами конденсація і вологість призводять до передчасного зносу внутрішніх матеріалів, а це, в свою чергу, - до погіршення експлуатаційних якостей системи та її поломок. Ці недоліки усуваються шляхом використання вакуумованих колекторів.
Вакуумовані колектори нагрівають воду для побутового застосування там, де потрібна вода більш високої температури. Сонячна радіація проходить крізь зовнішню скляну трубку, потрапляє на трубку-поглинач і перетворюється в тепло. Воно передається рідини, що протікає по трубці. Колектор складається з декількох рядів паралельних скляних трубок, до кожної з яких прикріплений трубчастий поглинач (замість пластини-поглинача в плоских колекторах) з селективним покриттям. Нагріта рідина циркулює через теплообмінник і віддає тепло воді, що міститься в баку-накопичувачі.
Вакуумовані колектори є модульними, тобто трубки можна додавати або прибирати в міру потреби, залежно від потреби в гарячій воді. При виготовленні колекторів цього типу з простору між трубками висмоктується повітря і утворюється вакуум. Завдяки цьому усуваються втрати тепла, пов'язані з теплопровідністю повітря і конвекцією, викликаної його циркуляцією. Залишається радіаційна втрата тепла (теплова енергія рухається від теплої до холодної поверхні, навіть в умовах вакууму). Однак ця втрата мала і незначна в порівнянні з кількістю тепла, переданого рідини в трубці-поглиначі. Вакуум у скляній трубці - найкраща з можливих теплоізоляції для колектора - знижує втрати тепла і захищає поглинач і тепловідвідними трубку від несприятливих зовнішніх впливів. Результат - відмінні робочі характеристики, що перевершують будь-який інший вид сонячного колектора.
Існує безліч різних видів вакуумованих колекторів. У деяких усередині трубки-поглинача проходить ще одна, третя скляна трубка; є й інші конструкції теплопередающих ребер і рідинних трубок. Існує вакуумний колектор, який вміщує по 19 літрів води в кожній трубці, усуваючи, таким чином, потреба в окремому баку для зберігання води. Можна також розмістити позаду вакуумних трубок рефлектори, щоб додатково концентрувати на колекторі сонячну радіацію.
Такі фактори, як атмосферний тиск і технічні труднощі, пов'язані з запаюванням оболонки колектора, роблять його виробництво досить трудомістким. Для подолання колосальної сили атмосферного тиску необхідно зміцнити прозору оболонку масою внутрішніх опор. До цих пір не вирішена проблема створення ефективної високовакуумної системи при помірній собівартості. Має сенс застосовувати і адаптувати більш досконалі технології, розроблені для лампової промисловості з її випробуваним масовим виробництвом. Цілком здійсненно на практиці створення трубчастого вакуумованого колектора і підтримка в ньому високого вакууму за аналогією з електролампами і трубками для телевізорів. Для зниження втрат тепла через внутрішню газову атмосферу (тобто конвект...
