Вакуумний нагрівач на сонячній енергії

Використання сонячної енергії один з найсучасніших і очікуваних джерел енергії. Вагомий аргумент на користь такого енергоносія - його абсолютна безкоштовність і невичерпні можливості. Саме тому все більше і більше людей віддає перевагу освоювати незвичайний і по-своєму унікальне джерело. Вчені і розробники не стоять на місці, конструюючи все нові і нові незвичайні установки, що працюють на сонячному паливі. Одним з таких винаходів, все тісніше входить в повсякденне життя людей вибрали екологічний варіант - вакуумний сонячний колектор.

Пристрій альтернативного джерела енергії

Сонячні батареї тільки на перший погляд мають складне, місцями може навіть фантастичне пристрій. Насправді це далеко не так. Будь-яка сонячна батарея складається всього з чотирьох основних елементів:

• сонячні модулі, які беруть і синтезують промені нашого світила,
• інвертор, який перетворює отриманий від модулів електричний струм у відповідний формат для споживачів,
• контролер - пристрій управління і контролю над всією сонячною установкою.
• акумуляторні батареї, для накопичення заряду і підтримки стабільної роботи електричної мережі в похмурі дні і в темний час доби,

Таке нескладний пристрій мають практично всі стандартні сонячні батареї, які застосовуються по всьому світу. За допомогою установки подібних елементів можна забезпечити свій будинок електрикою в достатку. Але останнім часом стали активно застосовуватися колектори на базі сонячних батарей.

Конструктивні відмінності і переваги вакуумних колекторів

Колектори служать для нагріву рідини, яку в подальшому використовують для обігріву та особистих потреб людини на кухні або в побуті. Попередні колектори мали конструкцію звичайного нагрівача. Тобто трубки знаходилися в самих сонячних батареях і нагрівалися від тепла, яке виробляють сонячні батареї. Сучасні вакуумні трубкові колектори на альтернативній енергії влаштовані трохи за іншим принципом. Такі сонячні колектори мають ряд незаперечних переваг:

• площа, яку займає пристроєм набагато менше попередників,
• тепловтрати зведені до мінімуму,
• дозволяють істотно економити витрати на гаряче водопостачання,
• збільшений термін служби,
• легка установка, що не займає багато часу,
• проста заміна комплектуючих елементів,
• легкість в обслуговуванні за рахунок малої площі.

За рахунок чого досягаються всі ці унікальні особливості? Вся справа в пристрої безпосередньо самих трубок. Вакуумні трубки складаються з двох трубок різного діаметру. Менша трубка вставлена ​​в більшу, таким чином, що між стінками є повітряний зазор.

Таким чином, подібні вакуумні колектори мають будову звичайного термоса, який зберігає своє тепло, за рахунок відсутності тепловтрат через охолодження стінок. У ранніх аналогах тепловтрати були занадто великими, і нагріти воду або інший теплоносій до температури вище 60 ° С було практично неможливо. Технологія батареї, в якій застосовуються вакуумні технології, дозволяє нагрівати теплоносій до температури в 120-160 ° С.

Цікавою особливістю, що дозволяє економити досить велике місце на даху це розташування світлових елементів, які перетворять сонячне проміння в безкоштовну енергію. Розташовані сонячні батареї безпосередньо на поверхні трубок, тобто трубки самі по собі і є батареї циліндричної форми. Без сумніву циліндрична форма не дає стільки енергії як плоскі батареї, але за рахунок переваг з пристроєм двустінних трубок, форма батареї відходить на другий план.

Варіанти виконання вакуумних нагрівачів

Вакуумні колектори зараз мають три різні технологічні конструкції:

• вакуумні колектори, в яких сонячні батареї передають тепло безпосередньо воді, без будь-яких сторонніх пристосувань і нагрівачів. Такі колектори виготовляються виключно в Китаї, що вже само по собі наводить на думку про якість, але, тим не менше, мають успіх серед тих, хто не бажає викладати значні суми грошей. Пристрій подібних агрегатів досить просте і засноване на явищі природної конвекції води. Тобто холодна вода опускається на дно, а гаряча піднімається нагору. За рахунок цього і відбувається перемішування і нагрівання води. Як правило, подібні сонячні конвектори не мають ємності для накопичення води або теплоносія.
• сонячні колектори з використанням теплообмінника. Пристрій подібних агрегатів схоже з попередніми за винятком наявності ємності для збору води і встановленим теплообмінником. така схема дозволяє вбудовувати сонячні колектори в контур централізованого опалення і використовувати платну гарячу воду тільки при необхідності.
• сонячні батареї з нагрівальними термоелементами. Цей варіант виконання найскладніший і, безумовно, дорогий. Основна відмінність від інших виконань, наявність нагрівального елементу у вигляді легко нагрівається теплоносія. подібні системи можуть працювати при значних негативних температурах. Систему можна заправляти як водою, так і спеціальними рідинами, наприклад, тосол або антифриз, в тому випадку якщо нагрівач працює виключно для опалення.

Застосування таких рідин обгрунтовано в тих випадках, коли сонячні колектори використовуються для нагрівання теплоносія до високих температур. Подібні спеціальні рідини не залишають при нагріванні накипу та інших шкідливих відкладень всередині батареї.

Недоліки унікальних пристроїв

У кожних пристроях і винаходи є свої плюси і мінуси. Чи не обходяться без негативних моментів і вакуумні колектори, до яких можна віднести, мабуть, тільки вартість самого пристрою по порівняння з його плоским попередником. Мінус подібного колектора в зниженому коефіцієнті вироблення струму за сет циліндричної форми не може вважатися вагомим, так як перекривається продуктивність пристрою. Все це підводить до висновку, що останні розробки вакуумних колекторів стоять на кілька щаблів вище плоских аналогів за сумою переваг, включаючи і матеріальну сторону, так як в кінцевому підсумку термін окупності підтвердить доцільність покупки саме таких сонячних пристроїв.