СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ И АККУМУЛЯТОРЫ ТЕПЛОТЫ

ТИПЫ КОЛЛЕКТОРОВ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

Основным конструктивным элементом солнечной установки является коллектор, в котором происходит улавливание солнечной энергии,ее преобразование в теплоту и нагрев воды, воздуха или какого-либо другого теплоносителя. Различают два типа солнечных коллекторов - плоские и фокусирующие. В плоских коллекторах солнечная энергия поглощается без концентрации, а в фокусирующих - с концентрацией, т.е. с увеличением плотности поступающего потока радиации. Наиболее распространенным типом коллекторов в низкотемпературных гелиоустановках является плоский коллектор солнечной энергии (КСЭ). Его работа основана на принципе «горячего ящика», который легко представить себе, если вспомнить, как нагревается на солнце салон закрытого автомобиля, который служит своеобразной ловушкой для солнечных лучей, поступающих в него через прозрачные поверхности остекления. Для того чтобы изготовить плоский КСЭ, необходима прежде всего лучепоглощающая поверхность, имеющая надежный контакт с рядом труб или каналов для движения нагреваемом теплоносителя. Совокупность плоской лучепоглощающей поверхности и труб (каналов) для теплоносителя образует единый конструктивный элемент - абсорбер. Для лучшего поглощения солнечной энергии верхняя поверхность абсорбера должна быть окрашена в черный цвет или должна иметь специальное поглощающее покрытие. Снижение тепловых потерь от абсорбера в окружающее пространство достигается путем применения тепловой изоляции, закрывающей нижнюю поверхность абсорбера, а также светопрозрачной изоляции, размещаемой над абсорбером на определенном расстоянии от него. Все названные элементы помещаются в корпус, и производится уплотнение прозрачной изоляции - остекления (рис. 8).

Рис. 8. Конструктивные элементы плоского коллектора солнечной энергии

Рис. 8. Конструктивные элементы плоского коллектора солнечной энергии

1 - остекление; 2 - лучепоглощающая поверхность с трубками для нагреваемой жидкости; 3 - корпус; 4 - теплоизоляции

Таким образом получается плоский коллектор для нагрева жидкости, общий вид которого показан на рис. 9. Максимальная температура, до которой можно нагреть теплоноситель в плоском коллекторе, не превышает 100 °С и зависит как от климатических данных, так и от характеристик коллектора и условий его эксплуатации. Несмотря на простоту конструкции создание хорошего коллектора требует большого искусства. К числу принципиальных преимуществ плоского КСЭ по сравнению с коллекторами других типов относится его способность улавливать как прямую (лучистую), так и рассеянную солнечную энергию и как следствие этого - возможность его стационарной установки без необходимости слежения за Солнцем.