Солнечные коллекторы. Греем воду солнцем

Ежегодное увеличение стоимости энергоресурсов, пагубное их воздействие на климатические условия заставляет человека искать альтернативные источники энергии. Одним из неисчерпаемых источников является солнечное излучение.

Использование солнечного света для получения энергоресурсов не оказывает влияния на окружающую среду и позволяет снизить затраты на коммунальные нужды до 70%. Наиболее экономически выгодно использование солнечной энергии для нагрева воды и обогрева помещения. Именно в этих целях используются солнечные коллекторы, увидеть больше фотографий устройств можно, например, здесь.

Устройство, виды солнечных коллекторов

Устройство

Система функционирования солнечного коллектора довольно проста, но надежна и эффективна. Солнечная энергия используется для обогрева теплоносителя, который, в свою очередь, снабжает теплом помещение. Принцип работы системы следующий:
1. Солнечное излучение нагревает коллектор, в котором находится теплоноситель (антифриз).
2. Нагретый теплоноситель по трубам поступает в бак-аккумулятор и через вмонтированный теплообменник отдает тепло холодной воде.
3. Из выходного отверстия бака нагретая жидкость поступает в систему водопровода.
4. Пройдя систему, вода попадает снова в бак. Вода циркулирует по системе водопровода до тех пор, пока ее полностью не используют. Далее в бак заливают новую холодную воду.

При интенсивном солнечном излучении постоянная циркуляция теплоносителя обеспечивает быстрый нагрев воды. Для дополнительного нагрева в бак устанавливают электрический нагреватель.

Виды

Солнечные коллекторы могут быть нескольких видов: плоские, вакуумные и бытовые (солнечные водонагреватели).

Плоские состоит из воздухонепроницаемой панели, покрытой абсорбером (поглощающим солнечную энергию), закаленным стеклом и защищенной слоем термоизоляции. Такая система способствует быстрому нагреву коллектора и поддержанию высокой температуры теплоносителя.

Особенностью вакуумного устройства является наличие прослойки вакуума между внешней (прозрачной) и внутренней трубкой. Это позволяет сохранить более 90% улавливаемого тепла.

Наиболее распространенные солнечные (бытовые) водонагреватели делятся на два типа: пассивные и активные. Пассивные представляют собой систему теплового обеспечения, при которой теплоноситель, проходя через коллектор, установленный вертикально или под углом к горизонту, нагревается и передает тепло из верхней части в бак-аккумулятор. Конструкция активных водонагревателей предусматривает использование электрических насосов для циркуляции теплоносителя.

Применение солнечных коллекторов

Сегодня солнечные коллекторы используются во многих странах мира. Преимущества их применения очевидны: бесплатное использование тепловой энергии, возможность пользоваться круглый год, огромный срок эксплуатации. В современных условиях солнечные водонагреватели используются для обогрева и снабжения горячей водой постоянных и временных жилых помещений, учреждений здравоохранения и образования, спортивных комплексов и автономных зданий (магазинов, автомастерских и т. д.).

Особенно актуально использование этих систем для удаленных районов или сельской местности. Так, зимой в сельской местности они находят применение для обогрева теплиц, помещений для содержания скота и птицы. В удаленной местности, где есть перебои с энергоснабжением, солнечные коллекторы незаменимы для обеспечения обогрева и снабжения горячей водой школ, больниц и других учреждений, где это является обязательным условием их содержания.