Виды гелиоколлекторов

Гелиоколлекторы для систем солнечного теплоснабжения можно разделить на следующие основные виды:

• открытые (не застекленные);
• плоские;
• вакуумные

Все основы конструирования солнечных коллекторов сводятся к обеспечению наиболее большого поглощения солнечной энергии и максимальному уменьшению тепловых потерь.
Открытые солнечные коллекторы представляют собой одну лишь поглощающую панель (без корпуса), которая обычно производится из пластика или резины, устойчивых к ультрафиолетовому излучению, и крепится непосредственно к крыше здания.
Эти коллекторы применяются в одно контурных системах для подогрева воды в бассейнах. Используются, в основном, в странах с жарким климатом и большим количеством ясных солнечных дней.
Преимущества:

• возможен самый большой КПД установки;
• простота;
• надежность;
• легкий монтаж;
• малый вес.

Недостатки:

• достаточно большое уменьшение КПД с увеличением разницы температур;
• большая зависимость от погодных условий (облачности, ветра и т.д.);
• ограниченное применение (используется только для бассейнов);
• большая чувствительность к отрицательным температурам;
• маленький эффективный срок эксплуатации.

Плоские солнечные коллекторы – это самый наиболее часто используемый в Мире вид гелиоколлекторов. Площадь инсталиррованных плоских коллекторов значительно превышает общую суммарную установленную площадь гелиоколекторов других типов. Новейшие образцы плоских гелиоколлекторов фактически достигли вершины своих максимальных теплотехнических характеристик, и на сегодняшний день обладают наилучшим соотношением цены, надежности и эффективности.

Преимущества:

• универсальность;
• высокая эффективность;
• высокая надежность;
• неприхотливость;
• возможность все сезонного эффективного использования;
• длительный эффективный срок эксплуатации.

Недостатки:

• снижение КПД (по сравнению с вакуумными коллекторами) с повышением разницы температур в сезон с маленьким количеством солнечного излучения.

Вакуумные гелиоколлекторы являются очень любопытным видом, поскольку вакуум самый лучший тепло изолятор. Существует два, кардинально разных вида конструкции этих коллекторов: трубчатые и в виде плоских гелиоколлекторов. Главная проблема вакуумных коллекторов – это поддержание вакуума на заданном уровне в течение всего достаточно большого срока эксплуатации (в случае с плоскими вакуумными коллекторами производят установку специальных насосов). Эту проблему лучше решили в трубчатых коллекторах.

Преимущества:

• высокая эффективность в течение года;
• максимально возможный КПД зимой;
• универсальность.

Недостатки:

• низкий оптический (максимальный) КПД;
• низкая надежность: высокая подверженность градобитию, постепенное улетучивание вакуума в некоторых из трубок;
• неэффективная работа в районах с возможными отрицательными температурами (образование инея, выпадение снега);
• более большой вес и габаритные размеры при той же площади поглощающего элемента;
• малый эффективный срок эксплуатации (необходимость замены отдельный трубок). Из-за потери вакуума в отдельных трубках, эти коллекторы могут работать хуже плоских солнечных гелиоколлекторов.

Также существуют и другие типы гелиоколлекторов: «солнечный бак»; отражающий (концентрирующие) и т.д. Однако эти коллекторы получили очень малое распространение, а рассмотрение их отличительных особенностей потребует много дополнительного времени.