Системы солнечного отопления

Солнечный коллектор — основная часть современных систем солнечного отопления и горячего водоснабжения. Солнечные коллекторы в своем развитии далеко ушли от выкрашенных в черный цвет баков, устанавливавшихся на крышах шатких душевых кабинок. Теперь это высокотехнологичные устройства, в которых применяются новейшие материалы.

Современные солнечные коллекторы можно разделить на два вида: плоскопанельные и вакуумные.
Плоский солнечный коллектор представляет собой черненую металлическую пластину с внутренними каналами для нагреваемой воды, с освещаемой стороны обычно закрытую стеклом, а с обратной — теплоизолирующим покрытием. Плоские коллекторы отличаются высокой надёжностью и долговечностью, но при этом малой эффективностью — их использование имеет смысл только в регионах, в которых даже зимой температура воздуха не падает ниже 10-15 градусов Цельсия.
Главной частью вакуумного солнечного коллектора является вакуумная водогрейная трубка, то есть черненая трубка, заполненная водой или антифризом, помещается в своеобразный «термос», значительно снижающий потери тепла. Это позволяет нагревать воду даже при отрицательной температуре воздуха и на большей части территории Украины в осенне-весенний период обеспечивать до 30% потребности в теплоснабжении и до 60% потребности в горячей воде.

Разработчики вакуумных трубок постоянно изыскивают способы повышения их эффективности — например, делают внутреннюю трубку U-образной или придают ей гранёную форму. Внешняя трубка на большинстве современных солнечных коллекторов делается из высокопрочного боросиликатного стекла, долго не мутнеющего и весьма прочного.

Получили распространение вакуумные солнечные коллекторы с тепловыми трубками. Теми самыми, которые устанавливаются в дорогие системы охлаждения персональных компьютеров. Такая трубка заполняется легкокипящей жидкостью (например, аммиаком) и одним концом вставляется в бак-теплоообменник. При нагреве жидкость закипает, пары поднимаются вверх, расширяются и отдают тепло воде. Коэффициент теплопередачи тепловых трубок в сотни раз превышает таковой у воды и любых металлов, поэтому эффективность вакуумных солнечных коллекторов с такими трубками заметно превосходит таковую у любых других. Кроме того, такой коллектор не подвержен утечкам жидкости и имеет более высокую устойчивость к механическим повреждениям.