Система і компоненти сонячного колектора

Термічна геліоустановка складається з таких ключових компонентів, як:

 

 

 

 

  • колектор
  • накопичувач
  • Система управління
  • система трубопроводів

 

При цьому система управління і система трубопроводів проектуються з урахуванням жорстко заданих розмірів, а розміри колектора і обсяг накопичувача повинні вибиратися з урахуванням потреб, цін і різних аспектів використання.
Принцип функціонування термічної геліоустановки досить простий. Сонячний колектор перетворює енергію сонячного випромінювання в теплову, і це тепло по системі трубопроводів (подавальних і зворотних) переноситься в теплообмінник. Теплообмінник проектується таким чином, щоб в повністю завантаженому стані мати можливість покрити потреби в гарячій воді протягом приблизно 2-3 непогожих днів. Протягом періодів поганої погоди або в зимовий час відбувається догрів верхній частині накопичувача – це може робитися за допомогою електричних нагрівальних елементів або за рахунок підтримки з боку опалювальної системи.

 

 

 

Розрізняють два типи сонячних колекторів:

 

 

 

  • Плоскі колектори, які представляють собою теплоізольовані засклені панелі, у яких можна побачити пластини поглинача, оброблені селективним покриттям. В температурному діапазоні від 30 до 80 ° С плоскі колектори досягають коефіцієнта корисної дії від 50 до 80%. Вони являють собою стандартний і самий широко поширений тип колекторів для систем гарячого водопостачання. При порівняно низьких інвестиційних витратах вони забезпечують високу вироблення теплової енергії і легко монтуються на дахах або фасадах будівель.
  • Вакуумні колектори, які, внаслідок того, що в їх конструкції використовуються вакуумовані скляні трубки, відомі також під назвою трубчастих колекторів, дозволяють досягати температур понад 100 ° С і при температурах гарячої води від 45 до 70 ° С при меншій інсоляції демонструють більш високий коефіцієнт корисної дії, ніж плоскі колектори. Вони встановлюються там, де установка плоского колектора скрутна внаслідок їх форми або обмежень по доступному простору для установки. Вакуумні колектори вимагають більш високих інвестиційних витрат, ніж плоскі колектори, тому що температура теплоносія може перевищувати 200 ° С.

 

Продуктивність плоского колектора в розрахунку на одиницю площі приблизно на 30% нижче, ніж для вакуумного колектора, зате він міцніше і приблизно наполовину дешевше. Вакуумний колектор швидше реагує на розсіяне світло і дозволяє домогтися більш високих температур. Правда, обидва цих переваги не мають великого значення для цілей гарячого водопостачання. В принципі, установка вакуумних колекторів рекомендується тоді, коли для установки плоских колекторів недостатньо вільного простору на даху.
За колекторного контуру теплова енергія, отримана від сонячного колектора, переноситься в накопичувач і через теплообмінник передається питній воді. В якості теплоносія в колекторному контурі найчастіше використовується водно-гліколева суміш.
Накопичувач повинен бути якомога краще теплоізольовані та підтримувати якомога краще зонування по температур води (гаряча зона зверху, зона змішування в середині і холодна зона внизу). Тонкі резервуари-теплообмінники дозволяють уникнути завихрень і перемішування між зонами заповнення і забору води з резервуара. Бічні підключення трубопроводів підвищують теплові втрати, в нових резервуарах-теплообмінниках для геліоустановок все підключення проводяться або зверху, або знизу. Усі постачальники пропонують повні комплекти обладнання, до складу яких входять не тільки колектор і резервуар-теплообмінник, а й вся необхідна арматура, насоси, запобіжний, вимірювальне і управляє обладнання, компактне і просте в установці.

Ссылка на основную публикацию