Солнечный коллектор представляет собой эффективное устройство для преобразования солнечной энергии в тепловую, что делает его одним из ключевых элементов систем солнечного отопления. Главное преимущество этого решения заключается в его относительной простоте внедрения: для монтажа не требуется масштабная реконструкция здания, достаточно установить коллекторы на крыше или прилегающей территории, а внутри дома разместить теплообменник.
В активных системах нагретая в коллекторе вода с помощью насоса подаётся в накопительный резервуар, где происходит нагрев воды для хозяйственных нужд. Однако существуют и пассивные системы, в которых циркуляция осуществляется естественным образом за счёт разницы плотности горячей и холодной жидкости. Для работы такой системы коллектор должен располагаться ниже точки потребления тепла, что часто вынуждает устанавливать его на земле, а не на крыше. Это может стать ограничением, так как не каждый владелец готов выделить под оборудование часть приусадебного участка.
Простая схема солнечного коллектора с насосом
Как устроен и работает солнечный коллектор
Принцип действия устройства основан на простых физических законах. Металлическая поглощающая поверхность коллектора нагревается под воздействием прямых солнечных лучей. По интегрированным в неё трубкам циркулирует теплоноситель, который, протекая, аккумулирует это тепло.
Обратите внимание: Начинаем строить дом от карандаша архитектора до запуска киски в готовый дом. Присоединяйтесь!(видео).
В качестве теплоносителя чаще всего используют незамерзающие жидкости (антифризы), что исключает риск повреждения системы зимой. Если же применяется вода, её необходимо сливать в холодный сезон. Нагретый теплоноситель поступает в накопительный бак-аккумулятор.Принцип работы солнечного коллектора
Внутри накопительного бака находится теплообменник (змеевик), через который проходит водопроводная вода, нагреваясь для бытового использования. Прямой нагрев питьевой воды в самом коллекторе не применяется, чтобы избежать образования накипи и загрязнения системы, а также сложностей с консервацией на зиму. Накопительная ёмкость играет роль теплового аккумулятора, позволяя иметь запас горячей воды даже в пасмурные дни, когда выработка тепла снижена.
Технически, тот же бак-аккумулятор можно интегрировать и в систему водяного отопления дома. Однако эффективность такого решения в отопительный сезон (осенью и зимой) существенно падает из-за низкой солнечной активности и короткого светового дня. Поэтому солнечные коллекторы в наших широтах в первую очередь рассматриваются как источник подготовки горячей воды, а не как основной источник отопления.
Солнечный воздушный коллектор
Особое внимание в системе следует уделить накопительному баку. Это, по сути, самый важный её элемент. Он должен обладать превосходной теплоизоляцией, сравнимой с термосом, чтобы минимизировать потери накопленного тепла в окружающую среду. Качественная изоляция позволяет уменьшить требуемые размеры самого коллектора, повышая общую экономическую эффективность системы.
Больше интересных статей здесь: Стройка.
Источник статьи: Солнечный коллектор - это один из способов реализации солнечного отопления.
